تولید موتورهای مولکولی (نانوتکنولوژی)

محققین اعلام کردند که با ترکیب مولکولهای آلی و چندین تکه فلز، موفق به ساخت موتورهای مولکولی شده‌اند که قادر به حمل اشیائی با وزن چند برابر خود می‌باشد.

کارلومونتمانو. استاد مهندس هوا فضا و مکانیک دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس و دیگر ابزارهای میکروسکوپی را در کنفرانس سیستم‌های میکروالکترومکانیکی تشریح کرد. اجزای کلیدی این موتورها، ترکیبی از مولکولها هستند که (ماده‌ای شیمیایی که بعنوان منبع انرژی کلیدی این موتورها، ترکیبی از مولکولها هستند که (ماده‌ای شیمیایی که بعنوان منبع انرژی در موجودات زنده استفاده می‌شود) را تجزیه می‌کنند. 6 ساختار مولکولی در این موتورها وجود دارد. که 3 تای آن به عنوان چرخها و 3 تای دیگر به عنوان سیلندرهای موتور محسوب می‌شوند این 3 ساختار سیلندری نیز مولکول هفتمی را ( که به عنوان شفت موتور در نظر گرفته شده است) احاطه می‌کنند. ارتفاع و قطر کل این موتور حدود 11 نانومتر است که صدها مرتبه کوچکتر از قطر موی انسان می‌باشد. واکنش‌های شیمیایی باعث می‌شود که سیلندرها به ترتیب حرکت کرده و شفت را بچرخاند.

این موتور در هر ثانیه 8 بار می‌چرخد بدون اینکه نوسانی در آن بوجود آمده یا ساختار آن به هم بخورد محققین می‌گویند این قبیل موتورها در صورتی کارایی دارند که دائماً‌ روشن نباشند. آنها در تحقیقات خود دریافتند که افزودن اتمهای منفرد روی به نقاط معین بین سیلندرهای این موتور. باعث توقف حرکت سیلندها می‌شود. بنابراین افزودن روی به محلولی که موتور در آن قرار گرفته است. باعث توقف حرکت آن شده پس از رفع روی موتور مجدداً‌ شروع به چرخیدن می‌کند.

ساخت چنین موتورهایی باعث تولید ابزارهای فوق العاده کوچک بدون دخالت دست بشر خواهد شد. این گروه اظهار داشته‌اند که در پروژه‌ای دیگر، قصد ساخت سنسورهای کوچکی را دارند که قابلیت حرکت به نقاط مورد نظر را دارند.

مارلن بورن، تحلیلگر ابزارهای میکرو الکترو مکانیکی می‌گوید، حرکت در میان بافتهای زنده، به یکی از موضوعات جذاب در علم پزشکی تبدیل شده‌ است. ولی گفت که تولید چنین موتورهایی باعث به وجود آمدن منافع عالی در تحقیقات علوم بشری خواهد شد. یکی از زمینه‌هایی که واقعاً در پیشرفت زندگی بشر دخالت دارد. توسعه نانوتکنولوژی و ابزارهای میکرو الکترومکانیکی است.

بورن گفت گذشته از توسعه و تجاری سازی استفاده از این ابزارها در کاربردهای درمان در بیمارستانها، درمانگاهها و غیره … جز اهداف بزرگ محققین است.

بورن در مصابحه‌ای گفت اگر بخواهیم در مورد استفاده از ماشینها در بدن انسان سخن بگوییم دو مسأله بوجود می‌آید. اولاً چگونه می‌توان مردم را در مورد آنها آموزش داد، ثانیاً آیا ما نیاز به توضیح چگونگی استفاده از این موتورها داریم؟ و یا آیا باید بیان کنیم که چه کسی می‌تواند از آنها استفاده کند؟

وی گفت زمانیکه این سوالات پاسخ داده می‌شود می‌توان از این ابزار در انتقال مستقیم داروهای شیمیایی به سلولهای سرطانی استفاده کرد. ضمناً قابلیت‌های این ابزار به انتقال و یا حرکت محدود نمی شود.

تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی می‌کند ما اکنون باید در فکر طراحی ماشینهایی باشیم که با استفاده از نیروی بشری و یا سیستمهای زنده. بتوان این ابزار را شارژ و یا تغذیه کرد.

یکی از اهداف دراز مدت محققین در تحقیقات بر روی این ابزار رفع نیاز به باتریهای شیمیایی در بدن است. این ابزار همچنین می‌توانند فیلترهای تشکیل دهنده که از عبور ذرات با ابعاد چند نانومتر جلوگیری کنند. بورن گفت: استفاده از این فناوری در تصفیه نیز به خاطر منافذ منظم و کاملاً مهندسی فیلترها. بسیار مفید می‌باشد. این فیلترها می توانند باعث تصفیه مواد دارویی به حد قابل ملاحظه‌ای شوند.

MEMS کنفرانس 2002 با همکاری موسسه مهندسین برق و الکترونیک و انجمن رباتیک و اتوماسیون به ارائه آخرین اخبار و تحقیقات در زمینه‌ سیستمهای مولکولی پرداخت . دانشمندان انتظار دارند که این فناوری در چند سال آینده باعث پیشرفت در زمینه‌های مختلفی مانند پزشکی رایانه و صنعت ربات سازی شود.

کمیته مطالعاتی سیاست نانوتکنولوژی