الإعلانات
الروبوتات رائعة. الروبوتات التي تعمل على المستوى الجزيئي؟ هذه أكثر برودة - وليس هناك حد لما يمكن أن يحققوه.
في حين أن العلوم كانت مفتونة بالكتل البنائية الصغيرة المستحيلة في العالم لمئات السنين ، إلا أنها كانت منذ ذلك الحين فقط 1980s أن الفهم العلمي والتطور التكنولوجي قد سمح حقًا لعلم النانو أن يكون مجال بحث نشط.
لقد اعتدنا على التفكير في الروبوتات المثيرة للإعجاب على أنها كبيرة بشكل لا يصدق أو معقدة للغاية ، ولكنها جديدة و تركت التطورات المثيرة النانوية على استعداد لإعادة تعريف العديد من مجالات العلوم و تقنية.
ما مدى صغر حديثنا بالضبط؟
تتعامل Nanobobotics مع المواد على المستوى الجزيئي والأصغر ، مما يعني أن الروبوتات النانوية تعمل مع الذرات الفردية والبروتينات والجزيئات والخلايا.
واحدة من أسهل الطرق لفهم سبب أهمية علم النانو هو التفكير في كل تلك الذرات النانوية ككتل LEGO.
مثل الكثير من LEGO ، يمكن الجمع بين الذرات والجزيئات بطرق لا تعد ولا تحصى لخلق أي شيء في العالم الطبيعي ، وهذه القدرة تفتح الباب للتأثير على كل جانب من جوانب حياتنا.
إذا كان قياس LEGO لا يعمل ، فإن MicroBots من Big Hero 6 هي طريقة جيدة أخرى لتصور روبوتات النانو - تذكر فقط أن روبوتات النانو أصغر بعدة ملايين مرة من تلك الوهمية الميكروبات!
ماذا تفعل Nanorobots؟
لقد سمحت لنا تقنية النانو بالفعل بصنع مواد أقوى وأكثر متانة من خلال معالجة الهياكل الجزيئية ، و كانت قوة دافعة وراء الكثير من التقنيات الحديثة (بما في ذلك الفيلم البلاستيكي الذي يتكون منه الكمبيوتر المحمول أو الهاتف شاشة!).
تركز أبحاث النانو الروبوتية على تركيز مختلف ، وتطبيقاتها أكثر إثارة.
خلقت اختراقات البحث الأخيرة روبوتات نانوية قادرة على أداء وظائف متخصصة للغاية على مستوى النانو. تعمل بعض الروبوتات النانوية كمفاتيح ، والبعض الآخر كمضخات ، ولا يزال البعض الآخر كمحركات يمكنها دفع هذا الروبوت النانوي عبر الفضاء ومن خلال السائل.
يمكن استخدام هذه الآلات الجزيئية البسيطة المخادعة لبناء بولي ببتيدات مخصصة من الأحماض الأمينية. الاستفادة من التفاعلات الكيميائية المحددة بعناية في "المشي" عبر البيئات الصغيرة جدًا أو المعادية جدًا للآليات الأخرى ؛ والعمل كمسار لنقل الجزيئات الرئيسية من مكان إلى آخر.
تعيد التطبيقات العديدة للروبوتات النانوية بالفعل تعريف التكنولوجيا والطب والعلوم البيئية - والروبوتات النانوية في طفولتها عندما تفكر في كل ما يمكنها تحقيقه في مستقبل!
كيف يبدو مستقبل روبوتات النانو؟
نانو روبوت للكمبيوتر
تم تطوير مفاتيح Nanorobot منذ عام 1994 وهي حساسة للضوء والمواد الكيميائية ، مما يمنح منشئي المحتوى تأثيرًا عندما يقومون (أو لا يقومون) بوظيفتهم المقصودة.
تطبيق آخر رائع للمفاتيح؟ مهام الحوسبة الأساسية.
يعمل الباحثون حاليًا على ترميز المعلومات في الروبوتات النانوية بنفس الطريقة التي تعمل بها في كمبيوتر أكبر. نانو روبوتات قادرة بالفعل على الأداء مهام تخزين / استرجاع الذاكرة على المستوى الأساسي ، ولكن في المستقبل القريب سيتم استخدام هذه التقنية لإنشاء خلايا ذاكرة عالية الكثافة يمكنها تخزين كميات كبيرة من المعلومات بشكل مستحيل في مساحة مادية صغيرة بشكل مستحيل.
علاجات سرطان النانو
تعمل تقنية النانو على تغيير الطب كيف تغير تقنية النانو مستقبل الطبإمكانات تكنولوجيا النانو غير مسبوقة. سوف تستهل المجمعات العالمية الحقيقية في تحول عميق في حالة الإنسان. بالطبع ، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه. قراءة المزيد ، ويتغير بسرعة. تقدم الروبوتات النانوية للأطباء فرصة لعلاج الأمراض من مصدرها الجزيئي ، وهذه الفرصة لا مثيل لها بأي دواء في السوق.
يتم النظر في مفاتيح نانو روبوت الحساسة لطول موجة معينة من الضوء للاستخدام في علاجات السرطان. أحد العلاجات المحتملة خطير للغاية بحيث لا يمكن استخدامه بشكله الحالي لأنه لا يستطيع التمييز بين الخلايا السرطانية وغير السرطانية.
Borowiak وآخرون تشير إلى أنه إذا تم تضمين مفتاح روبوت نانو حساس للضوء في العلاج ، فيمكن استهداف منطقة صغيرة يصل عرضها إلى 10 ميكرومتر بمصدر للضوء. سوف يتسبب الضوء في تحويل روبوت النانو إلى "قلب" ، وتنشيط المركب بطريقة من شأنها القضاء على الخلايا السرطانية المستهدفة فقط مع السماح للخلايا السليمة بالبقاء. والأفضل من ذلك ، إذا كانت هذه المفاتيح قابلة لإعادة الاستخدام ، فقد يقلل ذلك بشكل كبير من كمية الإجراءات الغازية التي سيواجهها شخص يخضع لعلاجات السرطان!
Nanorobot، MD
تعتمد إمكانات طبية مثيرة أخرى بشكل كبير على محركات روبوت النانو التي يمكن التحكم فيها من مسافة بعيدة لإيصال الأدوية إلى مكان محدد في الجسم. تصنع هذه المحركات عادة عن طريق إنشاء تفاعل كيميائي يدفع الروبوت من خلال سائل. حتى وقت قريب ، كانت هذه المحركات تعتمد غالبًا على التفاعلات الكيميائية غير الآمنة للاستخدام البشري.
التطورات الحديثة في المحركات النانوية بواسطة غاو وآخرون جعلتهم أكثر أمانًا! يمكن إنشاء محركات روبوت صغيرة متناهية الصغر عن طريق تفاعل قلب الزنك بمحرك أنبوب النانو على شكل أنبوب مع المعدة حمض - تفاعل كيميائي آمن قد يسمح بتوصيل الدواء إلى بطانة المعدة بسرعة. حتى الآن تم اختبار هذا الإجراء فقط مع الفئران ، ولكن حتى الآن الدراسات واعدة.
كما يتم تطوير روبوتات النانو المغناطيسية التي يمكنها بسرعة (في غضون ثوان!) توصيل الأدوية من خلال مجرى الدم بمساعدة المجال المغناطيسي (كما هو موضح في الفيديو أدناه)
روبوتات النانو في البيئة
يركز الكثير من أبحاث الروبوتات النانوية على جعل العمليات أصغر ، ولكن هناك قيمة متساوية في النظر إلى تأثيرها على النطاق الكلي أيضًا. مئات الآلاف من الروبوتات النانوية المجهرية التي تعمل معًا في جهد منسق قد يكون أملنا الوحيد الحفاظ على البيئة 5 طرق للتكنولوجيا ستوفر البيئةغالبًا ما يُنظر إلى التكنولوجيا على أنها شرير ضد البيئة - ولكن هل تعلم أن التكنولوجيا المتقدمة تُستخدم حاليًا في الحفاظ على أحدث التقنيات؟ قراءة المزيد .
يركز قدر كبير من أبحاث تقنية النانو البيئية على ما إذا كانت الروبوتات النانوية يمكن أن تكون مفيدة في إصلاح التلوث أم لا. لقد وصل التلوث إلى مستويات الأزمات في أماكن مثل الصين ، وقد تكون الروبوتات النانوية خفيفة بما يكفي لرفعها في الهواء لاحتجاز الملوثات على مستوى النانو ، أو نشرها في المصانع المنتجة للانبعاثات لوقف التلوث عنده مصدر.
وبالمثل ، هناك أمل في أن يتم تطوير روبوتات النانو التي يمكن إطلاقها بشكل جماعي لمكافحة الكوارث مثل انسكابات النفط. من خلال العمل الأخير لتعليم الروبوتات النانوية للعمل بشكل جماعي ، من الممكن أن يعالج كل محرك نانو روبوت جزيئات الزيت الفردية أثناء العمل بشكل تعاوني مع جميع الروبوتات النانوية الأخرى التي تم إطلاقها لنفسها غرض.
فرصة أخيرة لا تصدق تقدم نفسها بتقنية النانو في البيئة الطبيعية هي قدرتها على خلق مياه شرب نظيفة. تعاني العديد من المناطق على الأرض حاليًا من نقص توافر مياه الشرب النقية والآمنة - وهي مشكلة قد تتمكن الروبوتات النانوية من حلها. من الممكن تمامًا أن تتمكن الروبوتات النانوية من القضاء على البكتيريا والملوثات الأخرى من مصادر المياه غير النظيفة ، مما قد ينقذ عددًا كبيرًا من الأرواح.
هناك الكثير من الوظائف التي سيتم توليها بواسطة الروبوتات ماذا يحدث عندما تستطيع الروبوتات القيام بكل الوظائف؟أصبحت الروبوتات أكثر ذكاءً بسرعة - ماذا يحدث عندما يتمكنون من أداء كل عمل أفضل وأرخص من البشر؟ قراءة المزيد ، لكن البشر لم يعودوا كافيين عندما يتعلق الأمر بالعمل الذي يجب القيام به في البيئة ، لذلك من المثير أن نرى أن هذا المجال بأكمله يمكن تنشيطه من خلال تقنية النانو!
Nanorobots في الرياضة
العلماء هم شعبي المفضل. هم فقط.
العلماء في المعهد الوطني للعلوم والتكنولوجيا (نيست) قاموا بتطوير روبوتات نانوية يمكنها أن تلعب لعبة كرة قدم قوية باستخدام حبة أرز في حقلها وكرة بعرض أصغر من شعرة الإنسان ككرة. يتم التحكم في الروبوتات النانوية عن طريق المجالات المغناطيسية أو الإشارات الإلكترونية ومصنوعة من مواد مثل الألومنيوم والذهب والسيليكون.
أود أن أصدق أن هذا كان هدفهم النهائي ، لكن الحقيقة هي أن مثل هذه الألعاب تساعد العلماء على القياس ما هي الروبوتات النانوية قادرة على (بما في ذلك خفة الحركة ، والقدرة على المناورة ، والاستجابة) وضبط التصميم.
ما هو آخر في الأفق؟
أحد أكثر الأجزاء إثارة في تقنية النانو هو أنه ، فيما يتعلق بالعلوم ، فإننا بالكاد نخدش السطح بإمكاناته في السنوات الثلاثين الماضية.
إن التفكير في النطاق المحتمل للتأثير الذي يمكن أن يكون له هؤلاء الروبوتات النانوية هو أمر ملهم ورائع... وهو مرعب قليلاً أيضًا. هناك الكثير من المشاعر المضادة للروبوت في العالم يثبت زوال HitchBot أن الولايات المتحدة ليست جاهزة للروبوتات قراءة المزيد ، ويمتد بالتأكيد إلى الروبوتات النانوية. غالبًا ما يعبر منتقدو تكنولوجيا النانو عن مخاوفهم بشأن استخدام الروبوتات النانوية للتأثير سلبًا على صحة الإنسان وإمكاناتها كأسلحة.
هذه الانتقادات صحيحة ، وسيكون من المهم التأكد من أن سلطات تكنولوجيا النانو تستخدم للخير ، وليس للشر.
ومع ذلك ، في هذه الحالة ، أليس الخير الذي يمكن أن يخرج من الروبوتات النانوية لصحة الإنسان والتكنولوجيا والبيئة والرياضات المجهرية يفوق بالتأكيد المخاطر؟
برأيك ، ما هو الاستخدام الأكثر إثارة لتقنية النانو؟ هل لديك أي مخاوف بشأن استخدامه؟
حقوق الصورة: الحمض النووي ليغو بواسطة مايكل نولز عبر فليكر ، Mirexon عبر Shutterstock.com; ktsdesign عبر Shutterstock.com
Briallyn هو معالج مهني يعمل مع العملاء لدمج التكنولوجيا في حياتهم اليومية للمساعدة في الظروف البدنية والنفسية. بعد العمل؟ من المحتمل أنها تماطل على وسائل التواصل الاجتماعي أو تحل مشاكل الكمبيوتر الخاصة بأسرتها.
