Nanodotmotorer - Fremtidens medicin

Et rigtigt gennembrud inden for medicin kan leveres af forskellige nanoprodukter, og i dag er der allerede en række sådanne miniature-enheder, men en effektiv strømkilde til sådanne enheder er endnu ikke blevet udviklet. Forskere fra Cambridge fyldte lidt hullerne i dette område og indførte miniatyrmotorer, der opererer fra en ekstern lyskilde.

Nanodvierens arbejde ligner en fjeders handling, selve motoren består af guld nanopartikler, der holdes på et polymergelignende stof, der reagerer på temperaturudsving. Når stoffet opvarmes af en laser, aktiv fordampning af fugt, begynder stoffet at blive kontraheret (som en forår) - som følge heraf akkumulerer nanodvieren lysets energi og gemmer den. Efter slukning af lyskilden - i dette tilfælde laseren - begynder afkøling af stoffet, og den aktive absorption af fugt begynder. Akkumuleret energi frigives som følge heraf, og guldpartikler tjener til at øge effekten af den skabte kraft.

Sammenlign udviklet af University of Cambridge af eksperter enheder kan være en lille ubåde fra filmen "Fantastic Voyage", hvor mini-bådene gjort turen til den menneskelige krop, der skal fjernes fra det vaskulære blodprop, desuden nanomotorer har en temmelig stor kraft med hensyn til sin egen vægt, og som om myrer er i stand til at flytte store "belastninger".

Udviklerne bemærker, at udvidelsen af stoffet efter slukning af lyskilden er ekstremt hurtig, hvilket kan sammenlignes med en mikroskopisk eksplosion. Denne effekt er fremkaldt af visse kræfter, som opstår mellem stoffets molekyler. Sådanne kræfter har en temmelig stærk manifestation på mikroskopisk niveau, mens de under normale omstændigheder næppe manifesterer sig. Specialister bemærkede, at det er disse kræfter, der hjælper gecko firben til at klatre på lodrette overflader og også på hovedet - i dette hjælpes de med milliarder små hår på overfladen af lemmerne.

Som nævnt akkumulerer nanodvieren lysets energi, hvoraf de fleste omdannes til tiltrækningsenergien mellem gelmolekylerne og guldpartiklerne. Når tiltrækningsenergien er afskåret, er befrielsens kraft på grund af guld flere gange større i sammenligning med materialets sædvanlige kompression. Ifølge forskere er ulempen ved nanodvigatorer at energien frigives samtidigt i alle retninger, og nu er den videnskabelige gruppes indsats rettet mod at finde en måde, der kan bidrage til at lede strømmen af energi i en retning.

Hvis forskerne at opnå deres mål og være i stand til at kontrollere strømmen af energi, der frigives i nanomotorer, disse enheder er velegnede til kontrol- nanobots, der leverer medicin til syge organer eller steder, samt fjernstyrede værktøjer anvendes under mikrokirurgi.

I øjeblikket udvikler et team af specialister fra Cambridge ud fra nanodvigators kontrollerede pumper og ventiler til chips, der anvendes i biosensorer og diagnostisk udstyr.

[1], [2], [3], [4], [5]