Молекулярните роботи се управляват точно като компютърна програма, но чрез химични реакции
Учени от Университета в Манчестър създадоха първия в света „молекулярен робот”, който е в състояние да изпълнява основни задачи, вкл. изграждане на други молекули. Крайната им цел е да проектират и направят възможни най-малките машини.
Роботчетата с размери милионна част от милиметъра могат да бъдат програмирани да се движат и да изграждат други молекули, използвайки роботизирана ръка. Всеки отделен робот е способен да манипулира отделна молекула и се състои от само 150 въглеродни, водородни, кислородни и азотни атоми. За сравнение един милиард милиарда от тези роботи, натрупани един над друг, ще имат размер като зрънце сол, пише phys.org.
Роботите функционират чрез извършване на химични реакции в специални разтвори, като могат да бъдат контролирани и програмирани от учените, за да изпълняват основните си задачи. В бъдеще подобни роботи могат да се използват за медицински цели, усъвършенствани производствени процеси и дори за изграждане на молекулярни фабрики и монтажни линии.
Професор Дейвид Лий, който ръководи научните изследвания в Университетското училище по химия, обяснява: „Цялата материя е съставена от атоми и това са основните градивни елементи, които образуват молекули. Нашият робот е буквално молекулярен робот, изграден от атоми, точно както можете да изградите много прост робот от лего тухли”.
След това роботът реагира на серия от прости команди, които са програмирани химически от учените. „Това е подобно на начина, по който роботите се използват на линия за монтаж на автомобили. Тези роботи вдигат панел и го позиционират, така че да могат да бъдат занижени по правилния начин за изграждане на каросерията на колата. Точно като робота във фабриката, нашата молекулярна версия може да бъде програмирана да позиционира и нивелира компонентите по различни начини за изграждане на различни продукти, само че в много по-малък мащаб – на молекулярно ниво”, разказва проф. Дейвид Лий.
Ползата от толкова малка машина е, че тя намалява значително търсенето на материали, ускорява и подобрява откриването на лекарства, драстично намалява енергийните изисквания и бързо увеличава миниатюризацията на други продукти. Следователно потенциалните приложения за молекулярни роботи са изключително разнообразни и вълнуващи.
„Молекулярната роботика представлява крайната цел в миниатюризирането на машините. Нашата цел е да проектираме и да направим възможно най-малките машини. Това е само началото, но очакваме, че в рамките на 10-20 години ще започнат да се използват молекулярни роботи за изграждане на молекули и материали на монтажните линии в молекулярни фабрики”, казва още проф Лейж.
Докато изграждането и управлението на такава малка машина е изключително сложно, техниките, използвани от екипа, се основават на прости химически процеси.
Проф. Лий добави: „Роботите се сглобяват и работят с помощта на химия. Това е наука за това как атомите и молекулите взаимодействат помежду си и как по-големи молекули са изграждат от по-малки. Това е същият процес, който учените използват, за да произвеждат лекарства и пластмаси от прости химически строителни блокове”, пояснява проф. Лий.
След като бъдат създадени, нано-роботите се управляват от учените, които добавят химически входове, за да казват на роботите какво да правят и кога – точно като компютърна програма, заключава професорът от Университета в Манчестър.
Превод: Борислав Кръстев