¿Cómo “legos moleculares” puerta abierta a la verdadera nanotecnología

Los robots son frescos. Robots que operan a un nivel molecular? Esos son incluso más fresco - y no hay límite a lo que podían lograr.

Mientras que la ciencia ha estado fascinado por los increíblemente pequeños bloques de construcción del mundo durante cientos de años, sólo han pasado desde la década de 1980 que el conocimiento científico y el desarrollo tecnológico ha permitido realmente la nanociencia a ser un campo de investigación activa.

Estamos acostumbrados a pensar en los robots impresionantes de ser increíblemente grande o muy complejo, pero nuevo y desarrollos emocionantes queda nanorobótica a punto de redefinir por completo muchas áreas de la ciencia y la tecnología.

Lo pequeño que estamos hablando, exactamente?

Nanorobótica se ocupa de materiales a nivel molecular y más pequeño, lo que significa que los nanorobots están trabajando con átomos individuales, proteínas, moléculas y células.

Una de las maneras más fáciles de entender por qué es tan importante la nanociencia es pensar en todos esos átomos nanoscópicas como bloques de LEGO.

Al igual que LEGO, los átomos y las moléculas pueden combinarse en innumerables maneras de crear cualquier cosa en el mundo natural, y esta capacidad se abre la puerta para influir literalmente cada aspecto de nuestras vidas.

Si la analogía LEGO no está funcionando, de Big Hero 6 “Microbots” son otra muy buena manera de conceptualizar nanorobots - sólo recuerda que nanorobots son varios millones de veces más pequeño que los microbots ficticios!

Qué hacer Nanorobots Do?

La nanotecnología ya nos ha permitido hacer materiales más fuertes y más duraderas mediante la manipulación de estructuras moleculares, y ha sido una fuerza impulsora detrás de una gran cantidad de tecnología moderna (incluyendo la película de plástico que conforma su ordenador portátil o la pantalla del teléfono!).

Nanorobotic la investigación tiene un enfoque diferente, y sus aplicaciones son mucho más emocionante.

Recientes descubrimientos científicos han creado nano-robots que son capaces de realizar funciones altamente especializadas a nivel nanoscópico. Algunos nanorobots actúan como interruptores, otros como bombas, y otros más como motores que pueden impulsar que nanorobot través del espacio y a través del líquido.

Estas máquinas moleculares engañosamente simples se pueden utilizar para construir polipéptidos personalizados de amino acids- hacen uso de reacciones químicas cuidadosamente cronometradas a “caminar” a través de entornos demasiado pequeñas o demasiado hostil para otro mechanisms- y actúan como una vía para transferir moléculas clave de un lugar a otro.

Las muchas aplicaciones de nano-robots ya están redefiniendo la tecnología, la medicina y las ciencias ambientales - y nano-robots son realmente en su infancia, cuando se tiene en cuenta todo lo que podían lograr en el futuro!

¿Qué el futuro de Nanorobots parece?

nanorobot Computadoras

interruptores nanorobot han estado en desarrollo desde 1994, que son la luz y la química sensible, dando creadores influencia sobre cuando están (o no) realizar su función prevista.

Otra gran aplicación de los interruptores? tareas informáticas básicas.

Actualmente, los investigadores están trabajando para codificar la información en nano-robots de la misma manera que lo haría en un equipo más grande. Nanorobots ya han sido capaces de realizar tareas de almacenamiento / recuperación de la memoria en un nivel básico, pero en un futuro próximo esta tecnología se utiliza para crear las células de memoria de alta densidad que pueden almacenar imposiblemente grandes cantidades de información en un imposiblemente pequeño espacio físico.

Tratamientos contra el cáncer nanorobot

La nanotecnología está cambiando la medicina, y está cambiando rápidamente. Nanorobots ofrecen a los médicos la posibilidad de tratar enfermedades en su origen molecular, y esta oportunidad es inigualable por ningún medicamento en el mercado.La nanotecnología cómo está cambiando el futuro de la medicinaLa nanotecnología cómo está cambiando el futuro de la medicinaEl potencial de la nanotecnología no tiene precedentes. ensambladores universales verdaderos sea el comienzo de un cambio profundo en la condición humana. Por supuesto, todavía hay un largo camino por recorrer.Lee mas

interruptores nanorobot que son sensibles a una cierta longitud de onda de la luz están siendo considerados para su uso en tratamientos de cáncer. Un posible tratamiento es demasiado peligroso utilizar en su forma actual, ya que no puede discriminar entre las células cancerosas y no cancerosas.

Borowiak et al sugieren que si un interruptor nanorobot sensible a la luz se incluyó en el tratamiento, un área tan pequeña como 10 micrómetros de ancho podría ser dirigida con una fuente de luz. La luz podría causar el interruptor nanorobot a “flip”, activando el compuesto en una forma que elimine las células cancerosas sólo dirigidas al tiempo que permite a las células sanas para sobrevivir. Mejor aún, si estos interruptores eran reutilizables Esto podría disminuir en gran medida la cantidad de procedimientos invasivos alguien que experimenta tratamientos contra el cáncer tendría que enfrentarse!

Nanorobot, M. D.

Otra interesante potencial médico se basa principalmente en motores nanorobot que pueden ser controlados a distancia para entregar medicamentos a una ubicación exacta en el cuerpo. Estos motores se hacen típicamente mediante la creación de una reacción química que impulsa el robot a través de un líquido. Hasta hace poco, estos motores a menudo se basaron en las reacciones químicas que no eran seguros para el uso humano.

La evolución reciente de los motores nanorobot por Gao et al ellos han hecho mucho más seguro! motores nanorobot minúsculos pueden ser creadas mediante la reacción de núcleo de zinc de un motor nanorobot en forma de tubo con el ácido del estómago - una reacción química seguro que puede permitir la medicación a ser entregada a la mucosa del estómago rápidamente. Hasta ahora, este procedimiento sólo se ha probado con ratas, pero hasta ahora los estudios son prometedores.

nanorobots magnéticas también se están desarrollando que pueden rápidamente (en cuestión de segundos!) entregar el medicamento a través del torrente sanguíneo con la ayuda de un campo magnético (que se muestra en el vídeo a continuación)

Nanorobots en el Medio Ambiente

Mucha de la investigación se centra en hacer nanorobot procesos más pequeños, pero no igual valor encontrado en el estudio de su influencia en una escala macro también. Cientos de miles de nano-robots microscópicos que trabajan juntos en un esfuerzo coordinado puede ser nuestra única esperanza de salvar el medio ambiente.5 maneras Tech salvar el medio ambiente5 maneras Tech salvar el medio ambienteLa tecnología es a menudo visto como un villano anti-ecología - pero ¿sabía usted que la tecnología avanzada se está utilizando, en este momento, en la conservación de vanguardia?Lee mas

Una cantidad significativa de investigación en nanotecnología medioambiental se centra en si es o no nanorobots pueden ser útiles trabajando para solucionar la contaminación. La contaminación ha alcanzado niveles de crisis en lugares como China y nanorobots suficientemente ligero como para levantar en el aire puede ser capaz de atrapar contaminantes a nivel nanoscópico, o ser desplegados en las fábricas productoras de emisiones para detener la contaminación en su origen.

Del mismo modo, hay esperanza de que se desarrollarán nanorobots que puede ser liberada en masa para luchar contra los desastres, como los derrames de petróleo. A través de los últimos nanobots enseñanza de trabajo para actuar colectivamente, es posible que cada motor nanorobot podía hacer frente a las moléculas de aceite individuales mientras se trabaja en colaboración con todos los otros nanobots liberados para el mismo propósito.

Una oportunidad increíble final que se presenta con la nanotecnología en el medio natural es su potencial para crear agua potable. Muchas zonas de la Tierra están sufriendo actualmente de una falta de disponibilidad de agua fresca potable - un problema que nanorobots pueden ser capaces de resolver. Es muy posible que los nanorobots serán capaces de eliminar bacterias y otros contaminantes de las fuentes de agua no potable, que pueden salvar un gran número de vidas.

Hay una gran cantidad de puestos de trabajo que serán asumidos por robots, pero los seres humanos ya no son suficientes cuando se trata de la obra que hay que hacer en el ambiente, por lo que es emocionante ver que todo este campo puede ser revitalizado gracias a la nanotecnología!¿Qué sucede cuando los robots pueden hacer todos los trabajos?¿Qué sucede cuando los robots pueden hacer todos los trabajos?Los robots son cada vez más inteligentes rápida - lo que sucede cuando se puede hacer cada trabajo mejor y más barato que los seres humanos?Lee mas

Nanorobots en Deportes

Los científicos son mis personas favoritas. Simplemente son.

Los científicos del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología (NIST) han desarrollado nano-robots que pueden jugar un juego sólido de fútbol utilizando un grano de arroz como su campo y una pelota con una anchura menor que un cabello humano como su pelota. Los nanorobots son controlados por campos magnéticos o las señales electrónicas y hechos de materiales como el aluminio, oro, y silicio.

Me gustaría creer que este era su objetivo final, pero la verdad es que los juegos como este ayudan a los científicos medir lo nano-robots son capaces de (incluyendo la agilidad, maniobrabilidad y capacidad de respuesta) y para afinar su diseño.

¿Qué más está en el horizonte?

Una de las partes más emocionantes de la nanotecnología es que, en lo que las ciencias van, apenas hemos arañado la superficie de su potencial en los últimos treinta años.

Pensando en el posible alcance de la influencia de estos nanorobots podrían tener es inspirador, increíble ... y un poco aterradora, también. Hay mucho de el sentimiento anti-robot en el mundo, y que sin duda se extiende a nano-robots. Los críticos de la nanotecnología a menudo expresan preocupaciones acerca de nano-robots se utilizan para influir negativamente en la salud humana y su potencial como armas.Muerte del HitchBot demuestra los EE.UU. no está listo para RobotsMuerte del HitchBot demuestra los EE.UU. no está listo para RobotsLee mas

Estas críticas son válidas, y será importante asegurarse de que los poderes de la nanotecnología se utilizan para el bien, en vez del mal.

En este caso, sin embargo, no lo bueno que puede salir de nanorobots para la salud humana, la tecnología, el medio ambiente, y los deportes microscópicas definitivamente superan los riesgos?

¿Qué opinas del uso más emocionante de la nanotecnología será? ¿Tiene alguna preocupación acerca de su uso?