Cientistas trabalhando para fazer robôs do tamanho de moléculas se agruparem para realizar tarefas
p Um robô molecular, que tem normalmente entre 100 nanômetros a 100 micrômetros de comprimento, requer um atuador, processador e sensor funcionem corretamente. Ajustando suas interações mútuas, milhões de robôs podem se mover juntos em enxames que são muito maiores em tamanho do que um único robô, oferecendo várias vantagens. Barra de escala:20 μm. Crédito:Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS)
p A pesquisa multidisciplinar levou à fabricação inovadora de robôs do tamanho de moléculas. Os cientistas agora estão avançando em seus esforços para fazer com que esses robôs interajam e trabalhem juntos aos milhões, explica uma resenha no jornal
Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados . p "Espera-se que os robôs moleculares contribuam muito para o surgimento de uma nova dimensão na síntese química, fabricação molecular, e inteligência artificial, "escreve o físico químico da Universidade de Hokkaido, Dr. Akira Kakugo e seus colegas em sua revisão.
p Um progresso rápido foi feito nos últimos anos para construir essas máquinas minúsculas, graças aos químicos supramoleculares, engenheiros químicos e biomoleculares, e nanotecnologistas, entre outros. Mas uma área que ainda precisa ser melhorada é o controle dos movimentos de enxames de robôs moleculares, para que possam realizar várias tarefas simultaneamente.
p Para este fim, pesquisadores fizeram robôs moleculares com três componentes principais:microtúbulos, DNA de fita simples, e um composto químico sensor de luz. Os microtúbulos atuam como o motor do robô molecular, conversão de energia química em trabalho mecânico. As fitas de DNA atuam como o processador de informações devido à sua incrível capacidade de armazenar dados e executar várias funções simultaneamente. O composto químico, derivado de azobenzeno, é capaz de sentir a luz, atuando como botão liga / desliga do robô molecular.
p Os cientistas criaram enormes 'enxames' móveis desses robôs moleculares, utilizando a capacidade do DNA de transmitir e receber informações para coordenar as interações entre robôs individuais.
Os cientistas desenvolveram um novo método de uso de DNA para controlar robôs moleculares. As moléculas enxameiam como um bando de pássaros, mostrando diferentes padrões de movimento quando este método é aplicado. Copyright:Universidade de Hokkaido p
p Os cientistas controlaram com sucesso a forma desses enxames ajustando o comprimento e a rigidez dos microtúbulos. Robôs relativamente rígidos aglomeram-se em unidirecional, pacotes lineares, enquanto os mais flexíveis formam rotativos, enxames em forma de anel.
p Um desafio contínuo, no entanto, está fazendo grupos separados de robôs se agruparem ao mesmo tempo, mas em padrões diferentes. Isso é necessário para executar várias tarefas simultaneamente. Um grupo de cientistas conseguiu isso projetando um sinal de DNA para robôs rígidos, enviando-os para um enxame em forma de pacote unidirecional, e outro sinal de DNA para robôs flexíveis, que giravam simultaneamente em um enxame em forma de anel.
p O azobenzeno sensor de luz também tem sido usado para desligar e ligar enxames. O DNA traduz as informações do azobenzeno quando detecta a luz ultravioleta, afastando um enxame. Quando o azobenzeno detecta a luz visível, o enxame volta ao estado ligado.
p "Os tamanhos dos robôs foram reduzidos de centímetros para nanômetros, e o número de robôs participando de um enxame aumentou de 1, 000 a milhões, "escrevem os pesquisadores. Otimização adicional ainda é necessária, Contudo, para melhorar o processamento, armazenamento e transmissão de informações. Também, questões relacionadas à eficiência energética e reutilização, além de melhorar a vida útil dos robôs moleculares, ainda precisa ser tratada.
