Vad är en Nanomachine?
Nanomachines är mycket små maskiner vars dimensioner eller komponenter mäts i nanometer. En nanomachin kan vara större än 1 000 nanometer, men vanligtvis inte större än 10 000 nanometer (10 mikron). Att designa och tillverka nanomachiner är ett mål i den stora och välfinansierade disciplinen inom nanoteknik, även om många arbetare inom nanoteknik tar den mindre ambitiösa vägen att designa passiva nanoskalamaterial. En nanomachine avser ett aktivt, fungerande system med nanoskala komponenter.
Människokroppen är fylld med nanomachiner, och utan tvivel utgör det mesta av sin massa. En cell kan betraktas som en nanomachin eftersom den består av nanoskala komponenter. En ännu tydligare nanomachine skulle vara ribosomer, molekylära fabriker som syntetiserar proteiner. Ribosomer är cirka 20 nanometer i diameter. Andra biologiska nanomachiner skulle vara bakterier och virus.
För närvarande är nanomachines fortfarande väsentligen i forsknings- och utvecklingsfasen, även om forskare är mycket hoppfulla för sin långsiktiga potential. En nanomachine, som tillkännagavs i april 2008 av forskare från Nano Machine Center vid California NanoSystems Institute vid UCLA, kan frisätta anticancerläkemedel i cellen när de aktiveras av ljus. Maskinen, kallad nanoimpeller, består av mesoporösa kiseldioxid-nanopartiklar med sina porer belagda i azobensen, en kemikalie som kan växla mellan två olika positioner beroende på exponering för ljus. Nanoimpellerns inre fylldes med ett läkemedel mot cancer och infördes sedan i mänskliga cancerceller i kulturen, där de kokades av ljus exponering för att släppa sin nyttolast. Varierande ljusets intensitet och våglängd gav forskarna exakt kontroll över deras nanomachine.
Andra intressanta nanomachiner har byggts av Nadrian Seemans laboratorium vid New York University Department of Chemistry. Med hjälp av DNA har Dr. Seeman producerat aktiva nätuppsättningar som växlar mellan konfigurationer, och till och med en "vandrare" av DNA som kan gå framåt på molekylära "ben". Seemans laboratorium har demonstrerat mångsidigheten av DNA som byggnadsmaterial för nanomachiner.
Även om nanomachiner bara befinner sig i forskningsstadiet, kan deras största långsiktiga inverkan vara inom tillverkning, medicin och militären. Om nanomachines skulle kunna koaxas till självreplicering, eller skulle kunna byggas i stora mängder med hjälp av självmontering, och programmeras till att samarbeta för att skapa föremål, kan de formas till ett anpassat tillverkningssystem med mycket mer kapacitet än vad som finns i dag. En sådan hypotetisk stationär enhet har kallats en nanofactory.