Znanstvenici stvaraju prvi "molekularni robot" svijeta koji može izgraditi molekule

My philosophy for a happy life | Sam Berns | TEDxMidAtlantic (Lipanj 2019).

Anonim

Znanstvenici sa Sveučilišta u Manchesteru stvorili su prvi "molekularni robot" na svijetu koji je sposoban obavljati osnovne poslove, uključujući izgradnju drugih molekula.

Mali roboti, koji su milijunti milimetar veličine, mogu se programirati za pomicanje i izgradnju molekularnog tereta, koristeći malu robotsku ruku.

Svaki pojedini robot je sposoban manipulirati jednom molekulom i sastoji se od samo 150 atoma ugljika, vodika, kisika i dušika. Da bi se ta veličina stavila u kontekst, milijardu milijardi tih robota koji su se nagomilali jedni na druge bi i dalje imali iste veličine kao i pojedinačni zrnci soli.

Roboti rade provođenjem kemijskih reakcija u posebnim rješenjima koje znanstvenici mogu nadzirati i programirati kako bi obavili osnovne zadatke.

U budućnosti se takvi roboti mogu koristiti u medicinske svrhe, napredne proizvodne procese, čak i izgradnju molekularnih tvornica i montažnih linija. Istraživanje će biti objavljeno u prirodi u četvrtak, 21. rujna.

Profesor David Leigh, koji je vodio istraživanje na Sveučilišnoj školi za kemiju, objašnjava: "Sve tvari čine atome i to su osnovni građevni blokovi koji tvore molekule. Naš robot je doslovno molekularni robot izrađen od atoma baš kao što možete izgraditi vrlo jednostavan robot iz Lego cigle. Robot tada reagira na niz jednostavnih naredbi koje su programirane kemijskim inputama od strane znanstvenika.

"Slično je načinu na koji se roboti koriste na liniji za proizvodnju automobila. Ti roboti pokupiti ploču i postaviti ga tako da se može prikvačiti na ispravan način za izgradnju karoserije automobila. Dakle, baš kao i robota u tvornici, naša molekularna inačica može se programirati tako da položaju i pričvrste komponente na različite načine na različite načine, samo na mnogo manjem opsegu na molekularnoj razini.

Prednost imaju toliko mali strojevi da masovno smanjuju potražnju za materijalima, mogu ubrzati i poboljšati otkriće lijekova, dramatično smanjiti snage i brzo povećati minijaturizaciju drugih proizvoda. Stoga su potencijalne aplikacije za molekularne robote izrazito raznovrsne i uzbudljive.

Prof Leigh kaže: "Molekularna robotika predstavlja konačnu ulogu u minijaturizaciji strojeva. Naš je cilj dizajnirati i izraditi najmanji mogući strojevi. Ovo je samo početak, ali predviđamo da će se u roku od 10 do 20 godina molekularni roboti početi koristiti za izgradnju molekula i materijala na linijama montaže u molekularnim tvornicama. "

Dok je izgradnja i rad takvog sitnog stroja izuzetno složen, tehnike koje koristi tim temelje se na jednostavnim kemijskim procesima.

Prof Leigh je dodao: 'Roboti su sastavljeni i upravljani pomoću kemije. To je znanost o tome kako atomi i molekule reagiraju jedni s drugima i kako su veće molekule konstruirane od manjih.

"To je ista vrsta procesa koji znanstvenici koriste za izradu lijekova i plastike iz jednostavnih kemijskih građevnih blokova. Zatim, nakon što su nanotehrobovi izgrađeni, upravljaju znanstvenici dodavanjem kemijskih inputa koji govore robotima što treba učiniti i kada, baš kao i računalni program. "

menu
menu