Pojęcie nanorobotów

Pojęcie nanorobotów czy maszyn molekularnych nie jest metaforą. Jeżeli coś posiada poruszające się części i pracuje użytecznie nazywamy to maszyną. Jeżeli coś ma rozmiar wyrażony w nanometrach i precyzyjne uporządkowanie związanych atomów nazywamy to molekułą (cząsteczką) lub zgromadzeniem molekuł. Jeżeli zatem opis czegoś pasuje jednocześnie do obu podanych opisów z pewnością można to nazwać molekularną maszyną. Jeśli układ składa się z wielu części, z których każda jest maszyną molekularną należałoby go nazwać systemem maszyn molekularnych. Teoretyczne studia nad działaniem molekularnych maszyn pokazują możliwość funkcjonowania sztywnych kowalencyjnych struktur, takich jak grafit i diament w prostym medium jakim jest próżnia. Wśród teoretycznie analizowanych elementów konstrukcyjnych systemów molekularnych są bramki i logiczne bramki, łożyska i motory oraz systemy używające tych elementów w nanoskali, takie jak separatory, przenośniki (transportery) i montow- niki umożliwiające manipulowanie molekułami, sensory, kanały sygnałowe i komputery służące do manipulacji bitami. Na podstawie przeprowadzonych analiz na bazie dobrze dowiedzionych podstaw fizyki wykazano, że takie zaawansowane urządzenia (mechanizmy) mogłyby precyzyjnie, efektywnie i z dużą produktywnością przetwarzać materię, energię i informację.

Przykładem naturalnej nanomaszyny jest polimeraza DNA, która przesuwając się po pojedynczej nici DNA odczytuje każdą zasadę i dopisuje jej dopełnienie do nowo tworzonej komplementarnej nici DNA. Enzym ten spełnia teoretyczne założenia maszyny Turinga, zatem może działać jak komputer. Obliczono, że molekularne komputery pozwalają na niezwykle gęste „upakowanie informacji”. W 1 gramie DNA zajmującym w suchej postaci ok. 1 cm3 można przechować informacje zapisane w bilionie CD-ROM-ów. Zapewniają one niezwykle duży stopień równoległości przetwarzania informacji, są energooszczędne. Nad wykorzystaniem zalet komputera molekularnego pracują zespoły w wielu najlepszych na świecie ośrodkach naukowych. Na przykład hodowane są cząsteczki RNA (generacja po generacji) w celu otrzymania supercząsteczki o poszukiwanych właś- ciwościach katalitycznych, a także otrzymywane są cząsteczki, które potrafią się same replikować, co być może umożliwi wgląd w początki życia na Ziemi.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>