Наука

Молекулярный робот: наноманипулятор создает новые материалы на молекулярном уровне

Hans-Martin Durst Autor, Hemd & Hoodie

Молекулярный робот способен соединять отдельные молекулы, а значит, вскоре появится возможность конструировать новые лекарства и материалы, как башню в конструкторе Lego.

Первый в мире молекулярный робот состоит всего из 150 атомов и имеет размер в миллиард раз меньше крупицы соли. Но его возможности впечатляют еще больше, чем размер: он оснащен манипулятором, способным перемещать отдельные молекулы и объединять их в молекулы большего размера. Такая возможность позволит создавать новые виды материалов и устройств.

«Он работает по тому же принципу, что и роботы на сборочной линии автомобильного завода», — объясняет профессор Дэвид Ли, возглавлявший исследование. Только наноманипулятор не поднимает и фиксирует в нужных местах панели кузова автомобиля, а объединяет молекулы, состоящие из нескольких атомов.

Для управления работой молекулярных роботов в раствор, в котором они находятся, добавляют определенные химические вещества. Это запускает ряд химических реакций, в результате которых молекулы манипулятора и «строительного» материала начинают притягиваться или отталкиваться друг от друга.

Нанофабрики для молекулярных роботов

Ученые используют похожие химические процессы при производстве лекарств и пластмассы из химических компонентов. Но молекулярный робот работает гораздо точнее, позволяя уменьшить расход сырья и энергопотребление. Это, в свою очередь, позволяет сократить стоимость производства и стимулирует разработку новых материалов.

Молекулярный робот объединяет атомы для создания новых материалов.
Молекулярный робот объединяет атомы для создания новых материалов

Такой наноманипулятор — пример максимальной миниатюризации оборудования. Он открывает новые возможности для производства товаров. «В течение ближайших 10–20 лет молекулярные роботы начнут использоваться для молекулярного конструирования материалов на сборочных конвейерах нанофабрик», — прогнозирует Дэвид Ли.

Чтобы это стало реальностью, он и его коллеги хотят уменьшить до молекулярного уровня и другие формы технологий. Именно поэтому он считает нанороботов всего лишь первым шагом в этом направлении: «Мы хотим спроектировать настолько миниатюрные механизмы, насколько это возможно».

 Основное изображение: Манчестерский университет — (монтаж)

Поделиться этой статьей

Другие темы

Наука

Читать эту статью следующей

Read Full Story