Michael Cain
11 
4231
1135
Roboti jsou v pohodě. Roboti, kteří pracují na molekulární úrovni? Ty jsou ještě chladnější - a není tu žádná hranice toho, čeho by mohli dosáhnout.
Zatímco věda byla fascinována neuvěřitelně malými stavebními kameny světa po stovky let, vědecké porozumění a technologický rozvoj skutečně umožnily nanovědu být aktivním výzkumným oborem teprve od 80. let.
Jsme zvyklí myslet na působivé roboty jako na neuvěřitelně velké nebo neuvěřitelně složité, ale nový a vzrušující vývoj nechal nanorobotiku připravenou zcela předefinovat mnoho oblastí vědy a techniky..
Jak přesně mluvíme, přesně?
Nanorobotika se zabývá materiály na molekulární úrovni a menšími, což znamená, že nanoroboty pracují s jednotlivými atomy, proteiny, molekulami a buňkami.
Jedním z nejjednodušších způsobů, jak pochopit, proč je nanověda tak důležitá, je myslet na všechny tyto nanosskopické atomy jako bloky LEGO.
Podobně jako LEGO lze atomy a molekuly kombinovat nesčetnými způsoby, aby vytvořily cokoli v přírodním světě, a tato kapacita otevírá dveře k doslovnému ovlivňování všech aspektů našeho života.
Pokud analogie LEGO nefunguje, Big Hero 6's “MicroBots” jsou další docela dobrý způsob, jak pojmout nanoroboty - pamatujte, že nanoroboty jsou několik milionůkrát menší než fiktivní mikroboty!
Co dělají Nanoroboty?
Nanotechnologie nám již umožnila vyrábět pevnější a odolnější materiály manipulací s molekulárními strukturami a byla hnací silou mnoha moderních technologií (včetně plastové fólie, která tvoří obrazovku vašeho notebooku nebo telefonu!).
Nanorobotický výzkum má jiné zaměření a jeho aplikace jsou mnohem vzrušivější.
Nedávné objevy v oblasti výzkumu vytvořily nanoroboty, které jsou schopny vykonávat vysoce specializované funkce na nanoskopické úrovni. Některé nanoroboty fungují jako spínače, jiné jako čerpadla a ještě jiné jako motory, které mohou pohánět nanoroboty napříč vesmírem a kapalinou.
Tyto klamně jednoduché molekulární stroje mohou být použity k vytváření vlastních polypeptidů z aminokyselin; využívat pečlivě načasované chemické reakce na “Procházka” napříč prostředími příliš malými nebo příliš nepřátelskými pro jiné mechanismy; a slouží jako cesta k přenosu klíčových molekul z jednoho místa na druhé.
Mnoho aplikací nanorobotů již předefinuje technologii, medicínu a environmentální vědu - a nanoroboty jsou opravdu v plenkách, když vezmete v úvahu vše, čeho by v budoucnu mohli dosáhnout.!
Jak vypadá budoucnost nanorobotů?
Počítače Nanorobot
Nanorobotové spínače se vyvíjejí od roku 1994, které jsou citlivé na světlo a chemikálie, což dává tvůrcům vliv na to, kdy plní (nebo ne) vykonávají zamýšlenou funkci.
Další skvělá aplikace přepínačů? Základní výpočetní úlohy.
V současné době se vědci snaží kódovat informace v nanorobotech stejným způsobem jako ve větším počítači. Nanoroboty již byly schopny provádět úkoly v oblasti ukládání / načítání paměti na základní úrovni, ale v blízké budoucnosti bude tato technologie použita k vytvoření paměťových buněk s vysokou hustotou, které mohou ukládat neuvěřitelně velké množství informací v neuvěřitelně malém fyzickém prostoru..
Léčba rakoviny Nanorobotu
Nanotechnologie mění medicínu Jak nanotechnologie mění budoucnost medicíny Jak nanotechnologie mění budoucnost medicíny Potenciál nanotechnologií je bezprecedentní. Opravdoví univerzální montéři budou ohlašovat hluboký posun v lidské kondici. Samozřejmě je ještě dlouhá cesta. a rychle se mění. Nanoroboty nabízejí lékařům šanci léčit nemoci u jejich molekulárního zdroje a tato příležitost není srovnatelná s jakýmkoli lékem na trhu..
Nanorobotové spínače, které jsou citlivé na určitou vlnovou délku světla, se zvažují pro použití při léčbě rakoviny. Jedna potenciální léčba je příliš nebezpečná pro použití v její současné podobě, protože nemůže rozlišovat mezi rakovinnými a nerakovinovými buňkami.
Borowiak a kol. Naznačují, že pokud by byl do léčby zahrnut spínač citlivý na světlo, mohl by se zdroj světla zaměřit na oblast o šířce až 10 mikrometrů. Světlo způsobí, že se nanorobotový spínač přepne na “převrátit”, aktivaci sloučeniny způsobem, který by eliminoval pouze cílené rakovinné buňky a zároveň umožnil přežití zdravých buněk. Nejlepší by však bylo, kdyby tyto přepínače byly opakovaně použitelné, mohlo by to výrazně snížit množství invazivních postupů, které by někdo, kdo podstupuje léčbu rakoviny, musel čelit!
Nanorobot, M.D.
Další vzrušující lékařský potenciál se do značné míry spoléhá na nanorobotové motory, které lze ovládat z větší vzdálenosti a dodávat léky na přesné místo v těle. Tyto motory jsou obvykle vyráběny vytvořením chemické reakce, která pohání robota kapalinou. Až donedávna se tyto motory často spoléhaly na chemické reakce, které byly pro lidské použití nebezpečné.
Nedávný vývoj v motorech nanorobotů od Gao et al je učinil mnohem bezpečnějšími! Drobné nanorobotové motory lze vytvořit reakcí zinkového jádra ve tvaru zkumavky ve tvaru zkumavky s kyselinou žaludeční ve tvaru trubice - bezpečná chemická reakce, která může umožnit rychlé dodání léků do sliznice žaludku. Doposud byl tento postup testován pouze u potkanů, ale studie jsou zatím slibné.
Vyvíjejí se také magnetické nanoroboty, které mohou rychle (během několika sekund!) Dodávat léky krevním řečištěm pomocí magnetického pole (viz níže uvedené video)
Nanoroboty v životním prostředí
Mnoho výzkumů v oblasti nanorobotů se zaměřuje na zmenšení procesů, ale při posuzování jejich vlivu na makroúrovni je stejná hodnota. Stovky tisíc mikroskopických nanorobotů spolupracujících v koordinovaném úsilí mohou být naší jedinou nadějí na záchranu životního prostředí. 5 způsobů, jak technika zachrání životní prostředí 5 způsobů, jak technika zachrání životní prostředí Technologie je často považována za darebáka proti ekologii - ale věděli jste, tato pokročilá technologie se právě teď používá v nejmodernější ochraně? .
Významné množství environmentálních nanotechnologických výzkumů je zaměřeno na to, zda mohou nanoroboty pomoci při odstraňování znečištění. Znečištění dosáhlo úrovně krize v místech, jako je Čína, a nanoroboty, které jsou dostatečně světlé na to, aby se zvedly do vzduchu, mohou být schopny zachytit znečišťující látky na nanoskopické úrovni nebo mohou být rozmístěny v továrnách produkujících emise, aby zastavily znečištění u zdroje.
Podobně existuje naděje, že budou vyvinuty nanoroboty, které mohou být hromadně uvolňovány v boji proti katastrofám, jako jsou ropné skvrny. Díky nedávné práci, která učí nanoboty jednat společně, je možné, že každý motor nanorobotů by mohl řešit jednotlivé molekuly oleje a spolupracovat se všemi ostatními nanoboty uvolněnými pro stejný účel..
Poslední neuvěřitelnou příležitostí, která se v přírodním prostředí představuje s nanotechnologií, je jejich potenciál vytvořit čistou pitnou vodu. Mnoho oblastí na Zemi v současné době trpí nedostatečnou dostupností čerstvé, bezpečné, pitné vody - problém, který mohou nanoroboty vyřešit. Je zcela možné, že nanoroboty budou schopny eliminovat bakterie a další kontaminanty z nečistých zdrojů vody a potenciálně tak zachránit obrovské množství životů.
Existuje mnoho úloh, které roboti převzmou. Co se stane, když roboti dokážou dělat všechny úkoly? Co se stane, když roboti mohou dělat všechny práce? Roboti jsou chytřejší - co se stane, když mohou dělat každou práci lépe a levněji než lidské bytosti? , ale lidé už nestačí, pokud jde o práci, kterou je třeba udělat v životním prostředí, takže je vzrušující vidět, že celé toto pole může být oživeno nanotechnologiemi!
Nanoroboty ve sportu
Vědci jsou moji oblíbení lidé. Prostě jsou.
Vědci z Národního ústavu pro vědu a technologii (NIST) vyvinuli nanoroboty, které mohou hrát solidní fotbal s využitím zrna rýže jako pole a koule s šířkou menší než lidské vlasy jako míč. Nanoroboty jsou řízeny magnetickými poli nebo elektronickými signály a jsou vyrobeny z materiálů, jako je hliník, zlato a křemík.
Chtěl bych uvěřit, že to byl jejich konečný cíl, ale pravdou je, že takové hry pomáhají vědcům měřit, co jsou nanoroboty schopny (včetně obratnosti, manévrovatelnosti a schopnosti reagovat) a doladit jejich design.
Co jiného je na obzoru?
Jednou z nejzajímavějších částí nanotechnologií je to, že pokud jde o vědy, sotva jsme poškrábali povrch jeho potenciálu v posledních třiceti lichých letech.
Přemýšlení o potenciálním rozsahu vlivu, který by tyto nanoroboty mohly mít, je inspirativní, neuvěřitelné ... a také trochu děsivé. Ve světě je spousta anti-robotických nálad ve světě HitchBot's Demise Proves, že USA nejsou připraveny na roboty HitchBot's Demise Proves, že USA nejsou připraveny na roboty a určitě se vztahuje i na nanoroboty. Kritici nanotechnologie často vyjadřují znepokojení nad tím, jak jsou nanoroboty používány k negativnímu dopadu na lidské zdraví a jejich potenciál jako zbraně..
Tyto kritiky jsou platné a bude důležité zajistit, aby se pravomoci nanotechnologie využívaly spíše k dobrému než zlému.
V tomto případě však není to, co může vycházet z nanorobotů pro lidské zdraví, technologii, životní prostředí a mikroskopické sporty, rozhodně převažující nad riziky?
Co si myslíte, že nejúžasnější využití nanotechnologií bude? Máte nějaké obavy ohledně jeho použití?
Image Credit: Lego DNA od Michaela Knowlese přes Flickr, Mirexon přes Shutterstock.com; ktsdesign prostřednictvím Shutterstock.com