Создан первый в мире «молекулярный робот», способный строить молекулы

23 Сентября 2017 в 21:00, Илья Хель 9 494 просмотра 16

Ученые из Университета Манчестера создали первого в мире «молекулярного робота», способного выполнять задачи на молекулярном уровне, в том числе и строительство других молекул. Эти крошечные роботы, размер которых не превышает одну миллионную долю миллиметра, могут быть запрограммированы на передвижение и строительство молекулярного груза с использованием крошечного роботизированного манипулятора. Каждый робот способен манипулировать отдельными молекулами и состоит из 150 атомов водорода, кислорода и азота. Для сравнения: нужно сложить миллиард миллиардов таких роботов, чтобы они стали одного размера с гранулой соли.

Роботы работают, перенося химические реакции в специальных растворах, которыми можно управлять и которые можно программировать для выполнения базовых задач. В будущем таких роботов можно будет использовать в медицинских целях, в промышленности и даже для создания молекулярных фабрик и конвейеров. Исследование было опубликовано в Nature 21 сентября.

Профессор Дэвид Ли, руководивший исследованием в химической школе при университете, объясняет так: «Все вещество состоит из атомов, а они являются кирпичиками, которые формируют молекулы. Наш робот – это буквально молекулярный робот, собранный из атомов, будто обычный робот – из кирпичиков LEGO. Робот отвечает на ряд простых команд, которые программируются посредством химических вводных учеными.

«Он похож на роботов, которые собирают автомобили на заводе. Они поднимают панель и позиционируют ее так, чтобы ее можно было правильно приклеить и построить кузов автомобиля. Таким образом, как и робот на заводе, наша молекулярная версия может быть запрограммирована на то, чтобы по-разному позиционировать и заклепывать компоненты, создавая разные продукты, только в гораздо меньших масштабах на молекулярном уровне».

Плюсы размеров таких машин в том, что они значительно снижают спрос на материалы, могут ускорить и улучшить поиск лекарств, значительно снизить требования к электропитанию и ускорить миниатюризацию других продуктов. Возможные применения молекулярных роботов и так называемых наноассемблеров, которые могут быть созданы на их основе, чрезвычайно широки.

«Молекулярная робототехника представляет собой наивысшую степень миниатюризации машин, — говорит профессор Ли. – Наша цель создать и сделать наименьшие из возможных машины. Это только начало, но мы полагаем, что через 10-20 лет молекулярные роботы будут повсеместно использоваться на молекулярных фабриках и сборочных линиях».

В то время как строительство и эксплуатация такой крошечной машины – чрезвычайно сложные процессы, методы, используемые командой Ли, основаны на простых химических процессах.

«Роботы собираются и функционируют с использованием химии. Это наука о том, как атомы и молекулы реагируют между собой и как большие молекулы собираются из тех, что поменьше».

«Точно так же ученые создают лекарства и пластмассы из простых химических строительных блоков. После того, как нанороботы собираются, ими можно управлять при помощи введения химических веществ, которые подсказывают роботам, что и когда делать, будто в компьютерной программе».

Создан первый в мире «молекулярный робот», способный строить молекулы

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

16 комментариев

  1. Joe

    А эти роботы способны собрать свою копию или это очередная статья ни о чем? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • amd212

      Скорее всего несколько таких роботов (70-100) способны создать одного робота. Каждый робот сборщик будет запрограммирован на один тип единичной операции "берём атом отсюда и ставим туда". Т.е. нужен сборочный конвейер на котором будут трудиться сотни и тысячи гордых роботов.

      • Joe

        Это только догадки (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • amd212

          Я исходил из того что робот сам состоит из 150 атомов способен лишь делать однотипную простейшую атомарную операцию. Следовательно, что бы собрать вместе 150 атомов в единую структуру потребуется много роботов, каждый из которых будет делать часть работы. Да и собранный ими робот опять таки сможет делать только одну заранее заложенную операцию.
          Т.е. геометрической прогрессии в самовоспроизводстве роботов достичь не удастся.

          • amd212

            А было бы здорово .... :-)

            • nscr

              Да там же химические реакции, это же все быстро происходит, или нет, геометрического роста думаю несложно будет добиться если сделать матки, эти роботы все ресурсы вокруг на строительство за секунды будут потреблять. И такие роботы может подойдут для строительства, плавилен, для печатных станков, то есть будет стоять резервуара типа бассейна наполненный этими роботами туда можно будет сбрасывать что то, например пнуть туда человека они разберут его на молекулы и сделают к примеру пять ковриков для ванны, или один смартфон.

      • Joe

        А как насчет перепрограммирования после каждой операции? Т.е. передача последовательности команд. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • amd212

          Пересобирать робота придётся. Перепрограммирование возможно лишь через полную разборку-сборку и тестирование узлов.

  2. IronRosePlay

    Почему в это не вбухивают миллионы? Наноассемблер намного полезнее чем очередной суперкомпьютер, например

    • amd212

      Слово "польза" часто заключает в себе ярко выраженное субъективное значение и будучи использованным в паре со словом усилителем "намного", служит для манипуляции сознанием аудитории. :-)

  3. Vata_OFF

    Блин я такие новости уже лет 10 слышу и каждый раз "первый ы мире", а воз и ныне там...

  4. Joe

    "Роботы работают, перенося химические реакции в специальных растворах"
    Роботы - переносчики химические реакции в специальных растворах? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. ponchic

    А рибосомы перепрограммировать не судьба? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • allexxic

      Рибосома не программируется. А вот если искусственную РНК ей подсунуть, то в принципе можно создавать различные молекулярные машины или запчасти.

  6. baa

    Попробуйте собрать из 150 шариков робота. Хотя бы умозрительно. С тем же успехом молекулу реагента или катализатора тоже можно назвать роботом.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.