محققانی از دانشگاههای کلمبیا، آریزونا و میشیگان و موسسه فناوری کالیفرنیا، رباتهایی به اندازهی یک مولکول منفرد ساخته و برنامهریزی کردهاند که میتوانند به طور مستقل در عرض یک شیار نانومقیاس حرکت کنند.
ساخت نانورباتهایی به اندازه یک مولکول منفرد
محققانی از دانشگاههای کلمبیا، آریزونا و میشیگان و موسسه فناوری کالیفرنیا، رباتهایی
به اندازهی یک مولکول منفرد ساخته و برنامهریزی کردهاند که میتوانند بهطور
مستقل در عرض یک شیار نانومقیاس حرکت کنند. این یک پیشرفت مهم در میدانهای در حال
رشد رباتها و کامپیوترهای مولکولی است و میتواند روزی منجر به رباتهای مولکولی
شود که میتوانند سلولهای منفرد را تعمیر کرده یا محصولات فناوری نانو را آرایش
دهند.
کلمه ربات بیشتر مردم را به یاد ماشینهایی میاندازد که مدارات کامپیوتری را برای
انجام کارهای معینی از قبیل جاروکردن یک فرش یا جوش دادن قطعات اتومبیل به همدیگر،
استفاده میکنند. در سالهای اخیر دانشمندان تلاش کردهاند که رباتهایی بسازند که
بتوانند در سطح مولکولی نیز به طور قابل اعتمادی وظایف مفیدی انجام دهند. این کار
سادهای نیست و برای مثال میتواند شامل برنامهریزی مولکولهای “DNA” برای انجام کار
ویژهای باشد. در حال حاضر گروههای تحقیقاتی زیادی که شامل متخصصانی از رشته های
علوم کامپیوتر، شیمی، زیستشناسی، و مهندسی هستند، در این زمینه فعالیت میکنند.
رباتهای مولکولی کنونی که معروف به راه رونده “DNA” میباشند متشکل از رشتههای “DNA”
برنامهریزی شده، با پاهایی هستند که آنها را قادر میسازد که پیادهروی کنند.
اکنون این محققان نشان دادهاند که این نانوعنکبوتهای رباتیکی مولکولی میتوانند
در حقیقت بطور خودگردان در سرتاسر یک محیط دوبعدی که بهطور ویژه ساخته شده است،
حرکت کنند. این نانوعنکبوتها طبق روشهای روباتیک اولیه عمل میکنند و این بدان
معنی است که آنها قادرند که حرکت را شروع کرده، پیادهروی کنند، اندکی بچرخند و در
نهایت توقف کنند.
بعلاوه این نانورباتهای مولکولی که قطری برابر ۴ نانومتر دارند، به آهستگی حرکت
میکنند و در مدت زمانی بین ۳۰ دقیقه تا یک ساعت، مسافتی برابر ۱۰۰ نانومتر را در
تقریباً صد مرحله طی میکنند. این اصلاح مهمی روی راهروندههای “DNA” قبلی است که
قادر بودند فقط حدود سه مرحله را طی کنند.
در حالی که فناوری روباتهای مولکولی هنوز در ابتدای راه است، ممکن است این
رباتهای ریز در آینده کاربردهای پزشکی مهمی پیدا کنند. میترا باسو، یکی از این
محققان میگوید: این کار ممکن است روزی منجر به کنترل مؤثر بیماریهای مزمنی از
قبیل دیابت یا سرطان شود. طبق گفته این دانشمندان، عملی شدن این کاربردهای ویژه
هنوز چندین سال زمان نیاز دارد، اما آنها امیدوارند که کارشان را برای پیشرفت این
زمینه در حال رشد ادامه دهند.
این محققان نتایج خود را در مجلهی Nature منتشر کردهاند.