Na Uniwersytecie w Manchesterze powstał pierwszy na świecie programowalny robot molekularny, który może wykonywać proste zadania, w tym budować inne molekuły. Robot, wielkości milionowych części milimetra wykorzystuje niewielkie ramię, którym jest w stanie poruszać inne molekuły.

Stuart Jantzen, University of Manchester

Robot składa się ze 150 atomów wodoru, węgla, tlenu i azotu. Urządzenie działają poprzez przeprowadzanie reakcji chemicznych w specjalnym roztworze, który może być precyzyjnie kontrolowany  z zewnątrz, co pozwala zlecać robotom wykonywanie konkretnych zadań. W przyszłości takie roboty mogą zostać wykorzystane w medycynie czy inżynierii, gdzie być może zbudują molekularne fabryki i linie produkcyjne.

Cała materia jest wykonana z atomów i to właśnie one tworzą molekuły. Nasz robot został złożony z atomów, w podobny sposób jak każdy z nas może zbudować prostego robota z klocków Lego. Robot reaguje na proste komendy, które są przekazywane w postaci impulsów chemicznych przygotowanych przez naukowców, wyjaśnia główny autor badań profesor David Leigh.

To sytuacja podobna do sposobu, w jaki roboty są używane na linii produkcyjnej w fabryce samochodów. Te roboty podnoszą części i odpowiednio są pozycjonują, dzięki czemu mogą budować samochód. Podobnie jak roboty w fabryce, tak i ich molekularne wersje mogą być programowane do pozycjonowania i mocowania części w różny sposób, budując w ten sposób różne struktury, wyjaśnia uczony.

Stworzenie molekularnych programowalnych robotów niesie ze sobą kolosalne korzyści. Produkcja w tej skali oznacza znaczne zmniejszenie zapotrzebowania na materiały, może przyspieszyć i udoskonalić prace nad nowymi lekami, znakomicie zmniejsza zużycie energii i znacząco przyspiesza miniaturyzację. Molekularne roboty mogą więc znaleźć wiele różnorodnych zastosowań.

Robotyka molekularna sięga granic miniaturyzacji maszyn. Naszym celem jest zaprojektowanie i stworzenie jak najmniejszych maszyn. To dopiero początek, ale naszym zdaniem za 10-20 lat molekularne roboty będą już w praktyce wykorzystywane w molekularnych fabrykach, prognozuje profesor Leigh.

Zbudowanie takich robotów jest trudne, ale techniki ich budowy opierają się na bardzo prostych procesach chemicznych. Wystarczy wiedza o tym, jak atomy i molekuły reagują ze sobą i jak większe molekkuły są zbudowane z mniejszych, wyjaśnia Leigh. W ten sam sposób tworzymy obecnie leki czy tworzywa sztuczne, budując je z prostszych struktur chemicznych.

Polecane: