Создан первый в мире «молекулярный робот», способный строить молекулы

Ученые из Университета Манчестера создали первого в мире «молекулярного робота», способного выполнять задачи на молекулярном уровне, в том числе и строительство других молекул. Эти крошечные роботы, размер которых не превышает одну миллионную долю миллиметра, могут быть запрограммированы на передвижение и строительство молекулярного груза с использованием крошечного роботизированного манипулятора. Каждый робот способен манипулировать отдельными молекулами и состоит из 150 атомов водорода, кислорода и азота. Для сравнения: нужно сложить миллиард миллиардов таких роботов, чтобы они стали одного размера с гранулой соли.

Роботы работают, перенося химические реакции в специальных растворах, которыми можно управлять и которые можно программировать для выполнения базовых задач. В будущем таких роботов можно будет использовать в медицинских целях, в промышленности и даже для создания молекулярных фабрик и конвейеров. Исследование было опубликовано в Nature 21 сентября.

Профессор Дэвид Ли, руководивший исследованием в химической школе при университете, объясняет так: «Все вещество состоит из атомов, а они являются кирпичиками, которые формируют молекулы. Наш робот – это буквально молекулярный робот, собранный из атомов, будто обычный робот – из кирпичиков LEGO. Робот отвечает на ряд простых команд, которые программируются посредством химических вводных учеными.

«Он похож на роботов, которые собирают автомобили на заводе. Они поднимают панель и позиционируют ее так, чтобы ее можно было правильно приклеить и построить кузов автомобиля. Таким образом, как и робот на заводе, наша молекулярная версия может быть запрограммирована на то, чтобы по-разному позиционировать и заклепывать компоненты, создавая разные продукты, только в гораздо меньших масштабах на молекулярном уровне».

Плюсы размеров таких машин в том, что они значительно снижают спрос на материалы, могут ускорить и улучшить поиск лекарств, значительно снизить требования к электропитанию и ускорить миниатюризацию других продуктов. Возможные применения молекулярных роботов и так называемых наноассемблеров, которые могут быть созданы на их основе, чрезвычайно широки.

«Молекулярная робототехника представляет собой наивысшую степень миниатюризации машин, — говорит профессор Ли. – Наша цель создать и сделать наименьшие из возможных машины. Это только начало, но мы полагаем, что через 10-20 лет молекулярные роботы будут повсеместно использоваться на молекулярных фабриках и сборочных линиях».

В то время как строительство и эксплуатация такой крошечной машины – чрезвычайно сложные процессы, методы, используемые командой Ли, основаны на простых химических процессах.

«Роботы собираются и функционируют с использованием химии. Это наука о том, как атомы и молекулы реагируют между собой и как большие молекулы собираются из тех, что поменьше».

«Точно так же ученые создают лекарства и пластмассы из простых химических строительных блоков. После того, как нанороботы собираются, ими можно управлять при помощи введения химических веществ, которые подсказывают роботам, что и когда делать, будто в компьютерной программе».

Источник материала
Об авторе
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Ololox на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.
Кто принимает вас, принимает Меня, а кто принимает Меня, принимает Пославшего Меня; кто принимает пророка, во имя пророка, получит награду пророка; и кто принимает праведника, во имя праведника, получит награду праведника. И кто напоит одного из малых сих только чашею холодной воды, во имя ученика, истинно говорю вам, не потеряет награды своей. И когда окончил Иисус наставления двенадцати ученикам Своим, перешел оттуда учить и проповедывать в городах их. Осел, ходя вокруг жернова, сделал сто миль, шагая. Когда его отвязали, он находился все на том же месте. Есть люди, которые много ходят и никуда не продвигаются. Когда вечер настал для них, они не увидели ни города, ни села, ни творения, ни природы, ни силы, ни ангела. Напрасно несчастные трудились.