p Pesquisadores da Escola de Engenharia Cockrell da Universidade do Texas em Austin construíram o menor, O minúsculo motor sintético mais rápido e de maior duração até hoje. O nanomotor da equipe é um passo importante para o desenvolvimento de máquinas em miniatura que um dia poderão se mover pelo corpo para administrar insulina para diabéticos, quando necessário, ou direcionar e tratar as células cancerosas sem prejudicar as células boas. p Com o objetivo de alimentar esses dispositivos ainda a serem inventados, Os engenheiros da UT Austin se concentraram na construção de um nanomotor de ultra-alta velocidade que pode converter energia elétrica em movimento mecânico em uma escala 500 vezes menor que um grão de sal.

p O professor assistente de engenharia mecânica Donglei "Emma" Fan liderou uma equipe de pesquisadores no projeto de sucesso, montagem e teste de um nanomotor de alto desempenho em um ambiente não biológico. O nanomotor de três partes da equipe pode rapidamente misturar e bombear produtos bioquímicos e se mover através de líquidos, o que é importante para aplicações futuras. O estudo da equipe foi publicado na edição de abril da Nature Communications .

p Fan e sua equipe são os primeiros a atingir o objetivo extremamente difícil de projetar um nanomotor com grande poder de direção.

p Com todas as suas dimensões abaixo de 1 micrômetro de tamanho, o nanomotor pode caber dentro de uma célula humana e é capaz de girar por 15 horas contínuas a uma velocidade de 18, 000 RPMs, a velocidade de um motor em um motor de avião a jato. Nanomotores comparáveis ​​funcionam significativamente mais devagar, de 14 RPMs a 500 RPMs, e girou apenas por alguns segundos até alguns minutos.

p Esperando ansiosamente, nanomotores podem avançar no campo dos sistemas nanoeletromecânicos (NEMS), uma área focada no desenvolvimento de máquinas em miniatura com maior eficiência energética e menor custo de produção. No futuro próximo, os pesquisadores da Cockrell School acreditam que seus nanomotores podem fornecer uma nova abordagem para a entrega controlada de drogas bioquímicas às células vivas.

p Para testar sua capacidade de liberar drogas, os pesquisadores revestiram a superfície do nanomotor com produtos bioquímicos e iniciaram a rotação. Eles descobriram que quanto mais rápido o nanomotor girava, quanto mais rápido ele liberou as drogas.

p "Fomos capazes de estabelecer e controlar a taxa de liberação da molécula por rotação mecânica, o que significa que nosso nanomotor é o primeiro de seu tipo para controlar a liberação de drogas da superfície das nanopartículas, "Fan disse." Acreditamos que ajudará a avançar o estudo da entrega de drogas e comunicações célula a célula.

p Os pesquisadores abordaram duas questões importantes para os nanomotores até agora:montagem e controles. A equipe construiu e operou o nanomotor usando uma técnica com patente pendente que Fan inventou enquanto estudava na Universidade Johns Hopkins. A técnica se baseia em campos elétricos AC e DC para montar as peças do nanomotor uma a uma.

p Em experimentos, os pesquisadores usaram a técnica para ligar e desligar os nanomotores e impulsionar a rotação no sentido horário ou anti-horário. Os pesquisadores descobriram que podiam posicionar os nanomotores em um padrão e movê-los de forma sincronizada, o que os torna mais poderosos e mais flexíveis.

p Fan e sua equipe planejam desenvolver novos controles mecânicos e detecção química que podem ser integrados em dispositivos nanoeletromecânicos. Mas primeiro eles planejam testar seus nanomotores perto de uma célula viva, o que permitirá a Fan medir como eles entregam moléculas de uma forma controlada.