Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Chemiczny mózg dla nanorobota

Recommended Posts

Doktor Anirban Bandyopadhyay z japońskiego Narodowego Instytutu Nauk Materiałowych jest autorem niewielkiego chemicznego "mózgu". Urządzenie długości 2 nanometrów było w stanie kontrolować jednocześnie 8 mikroskopijnych maszyn.

Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości chemiczny "mózg" przyda się np. do przeprowadzania operacji. Jeśli będziesz chciał operować np. guza, wystarczy, że wyślesz to niego kilka molekularnych maszyn - mówi Bandyopadhyah. Jednak obecnie nie wystarczy po prostu wpuścić ich do krwioobiegu. Takie urządzenia jeszcze nie istnieją. Ale po raz pierwszy w historii stworzyliśmy nanomózg - dodaje. A taki mózg mógłby skierować maszyny w odpowiednie miejsce organizmu.

Każda maszyna została wykonana z 17 molekuł eugenolu (C10H12O2). Pojedyncza molekuła przypomina pierścień z wystającymi czterema szprychami, które można niezależnie obracać. W ten sposób reprezentowane są cztery różne stany maszyny.

Wnętrze urządzenia stanowi jedna molekuła eugenolu, zamknięta w pierścieniu z 16 innych molekuł. Wszystkie połączone są wiązaniami wodorowymi. Stan molekuły w środku jest kontrolowany za pomocą skanningowego mikroskopu tunelowego. Akademicy mogą za jego pomocą zmieniać stan molekuły, zmieniając w ten sposób stan całego urządzenia. Dajemy polecenie jednej molekule i w ten sposób jednocześnie przekazujemy je 16 innym - zauważa doktor Bandyopadhyah. Urządzenie pozwala na ustawianie 4 miliardów różnych kombinacji.

Zostało ono przetestowane w laboratorium, gdzie połączono osiem stworzonych w podobny sposób nanomaszyn. Znalazła się wśród nich również najmniejsza winda na świecie - molekularna platforma, którą można dowolnie opuszczać i podnosić. Wielkość windy to zaledwie 2,5 nanometra. Opuszcza się ona i podnosi na przestrzeni 1 nanometra.

Eksperymenty wykazały, że za pomocą pojedynczych instrukcji wydawanych jednej molekule można kontrolować osiem maszyn.

Mogą być one zastosowane również do przeprowadzania obliczeń. Już w tej chwili naukowcy wbudowali urządzenie, które jednocześnie przeprowadza 256 operacji i projektują maszynę zdolną do przeprowadzenia 1024 operacji w tym samym momencie.

Oczywiście chemiczne komputery nie powstaną w najbliższym czasie. Niewykluczone jednak, że w przyszłości miniaturowe chemiczne procesory będą zarządzały autonomicznymi miniaturowymi robotami.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nikt nie wspomniał tutaj o jeszcze jednym bardzo ważnym zastosowaniu, mianowicie wojsko. Wyobraźcie sobie co można by zrobić dzięki takiemu cacku :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Można by wysłać maszynę i zabijać ludzi. Rzeczywiście, wspaniałe cacko.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badacze z Instytutu Inteligentnych Systemów im. Maxa Plancka, we współpracy z naukowcami z Danii i Chin, stworzyli pierwszego nanorobota zdolnego do poruszania się w gęstej tkance oka. Robot o średnicy zaledwie 500 nanometrów jest pokryty nieprzywierającą powłoką i został wyposażony w wiertła, dzięki którym może przebić się przez tkankę. Jako, że wiertła mają średnicę 200-krotnie mniejszą od średnicy ludzkiego włosa, robot jest w stanie poruszać się nie uszkadzając otaczającej go tkanki.
      Po raz pierwszy udało się zademonstrować robota poruszającego się w tak gęstej tkance bez jej niszczenia. Dotychczas podobne roboty mogły poruszać się w płynach biologicznych lub w systemach testowych. Twórcy urządzenia mają nadzieję, że pewnego dnia ich robot zostanie wykorzystany do precyzyjnego dostarczania leków w określone miejsce.
      Dostawa leków do gęstych tkanek jest trudna, szczególnie w małej skali. Szczególnie trudne jest to w oku, ze względu na gęstość i lepkość tkanki. Nawet jeśli mamy odpowiednio małą porcję leku, to warunki panujące w oku są wyjątkowo nieprzyjazne. Badacze porównują próbę dostarczenia leku do podróży korkociągu przez gęsto upakowaną dwustronną taśmę klejącą. Osobnym wyzwaniem jest precyzyjne sterowanie robotem. W tym przypadku problem udało się rozwiązać dodając do niego magnetyczny materiał, jak na przykład żelazo, co pozwala na precyzyjne sterowanie wiertłami za pomocą pól magnetycznych.
      Olbrzymie znaczenie miało tutaj zastosowanie odpowiedniej nieprzylegającej powłoki. Inspirowaliśmy się naturą. Wykorzystaliśmy ciekłą warstwę podobną do tej, jakiej używają mięsożerne rośliny, dzięki której owady zsuwają się do ich wnętrza. Ta śliska powłoka jest kluczowym elementem napędu nanorobota we wnętrzu oka. Zmniejsza ona przywieranie pomiędzy tkanką a nanorobotem, mówi główny autor badań, Zhihuang Wu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jedną z najważniejszych barier utrudniających stosowanie nanorobotów aktywnych wewnątrz organizmu jest brak technologii umożliwiających wygodne i bezpieczne ładowanie akumulatorów bez konieczności usunięcia urządzenia z ciała pacjenta. Sytuacja ta może się jednak zmienić dzięki opracowanemu niedawno ogniwu fotowoltaicznemu zdolnemu do pobierania energii niezbędnej do jego pracy przez skórę.
      Autorami urządzenia są badacze z szanghajskiego Uniwersytetu Donghua oraz Instytutu Maxa Plancka w Poczdamie. Sekretem wynalazku jest możliwość przekazywania energii pod postacią fal podczerwonych, nie zaś światła widzialnego, jak w przypadku tradycyjnych ogniw fotowoltaicznych.
      Próba opracowania ogniw zasilanych podczerwienią nie była działaniem przypadkowym. Fale te przenikają bowiem przez skórę wielokrotnie lepiej od światła widzialnego. Problemem od kilku lat pozostawało jednak stworzenie ogniw zdolnych do pochłaniania promieniowania o takiej długości fali. 
      Pochłaniające światło materiały opracowane z myślą o ogniwach słonecznych, takie jak krzem czy niektóre barwniki, nie są w stanie efektywnie pochłaniać światła z zakresu bliskiej podczerwieni. (...) W odróżnieniu od nich, światło takie mogą pochłaniać niektóre fosforyzujące nanomateriały na bazie pierwiastków ziem rzadkich, które wykazują następnie luminescencję w zakresie światła widzialnego, tłumaczy jeden z autorów nowego typu ogniw, Zhigang Chen. 
      Do wytworzenia nowego rodzaju ogniw wykorzystano kryształy o wzorze chemicznym Na(Y1.5Na0.5)F6:Yb,Er. Pochłaniają one padające na nie światło podczerwone, a następnie wypromieniowują pochłoniętą energię w postaci światła widzialnego. To ostatnie jest z kolei pochłaniane przez pokryte specjalnym barwnikiem nanocząstki ditlenku tytanu, na powierzchni których powstaje ładunek elektryczny, który jest przekazywany do elektrod wyprowadzających prąd z ogniwa.
      Wydajność prototypu testowano poprzez oświetlanie go laserem o mocy 1W przez warstwy świńskich jelit o grubości od ok. 1 mm do ok. 6 mm, symulujących ludzką skórę. Jak się okazało, pomiędzy elektrodami udało się w ten sposób wytworzyć prąd o mocy od 0,02 do 0,28 mW. Wydaje się, że to niewiele, lecz wartość taka powinna wystarczyć do zasilania wielu rodzajów nanorobotów oraz innych rodzajów implantów.
      Szczegółówy opis urządzenia opublikowało czasopismo Advanced Functional Materials.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W dniach 1-10 lipca w Atlancie odbędzie się kolejny turniej piłkarski z serii RoboCup. Tym razem wystąpią w nim między innymi miniaturowi zawodnicy grający piłką o przekroju ludzkiego włosa, których boisko zmieści się na ziarnku ryżu. Po raz pierwszy w historii RoboCup w piłkę zagrają nanoroboty.
      Projekt RoboCup wystartował w 1993 roku, a celem jego twórców jest zbudowanie do 2050 roku drużyny robotów, która będzie w stanie wygrać w piłkę nożną z mistrzami świata.
      Podczas tegorocznego RoboCup zobaczymy rozgrywki w sześciu kategoriach robotów: czworonożne, humanoidy, średnie, małe, ratunkowe i symulacyjne. Do walki w kategorii nanorobotów zgłosiło się pięć drużyn. Dwie pochodzą z amerykańskiego Carnegie Mellon University i po jednej z Akademii Marynarki Wojennej USA w Annapolis, Szwedzkiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurichu oraz z Simon Fraser University w Kanadzie.
      Nanoroboty będą zdalnie sterowane, a kierujący nimi ludzie będą mogli obserwować je na monitorze. Obraz zostanie zapewniony dzięki mikroskopowi sprzężonemu z kamerą. Długość zawodników będzie się wahała od kilkudziesięciu nanometrów do kilkuset mikrometrów, tak więc różnica wielkości pomiędzy skrajnymi wielkościami robotów może być kilkudziesięciokrotna.
      Nanoroboty będą miały do wykonania trzy zadania: sprint przed całą długość boiska (2 milimetry), slalom pomiędzy słupkami oraz strzelenie jak największej liczby bramek w ciągu 3 minut.
      Konkurencje pomiędzy nanorobotami zostaną rozegrane w dniach 7-8 lipca.
      W Sieci udostępniono film, na którym widać szwajcarskiego nanorobota grającego w piłkę.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Stanach Zjednoczonych powstała gra komputerowa, która pomaga zwalczyć młodym pacjentom raka. Została zaprojektowana przez pracowników niedochodowej organizacji HopeLab, a dystrybucją zajmuje się firma CIGNA.
      Na Re-misję składa się 20 poziomów, podczas których gracz odbywa podróż przez organizmy fikcyjnych pacjentów, cierpiących na różne typy nowotworów. Ma to dać poczucie kontroli nad własną chorobą.
      Podczas gry młodsi i starsi ochotnicy sterują nanorobotem o imieniu Roxxi (ubranym w dopasowaną srebrną zbroję), który niszczy laserem komórki rakowe i zwalcza infekcje bakteryjne. Muszą sobie także radzić z bardzo realistycznie oddanymi skutkami ubocznymi leczenia.
      Eksperci reprezentujący Cignę podkreślają, że dzieci z chorobami nowotworowymi, które grały w Re-misję, chętniej brały leki, przechodziły różnego rodzaju terapie oraz lepiej rozumiały swoje schorzenie.
      To uświadomiło mi, przez co przechodzę i pozwoliło mi się silniej zaangażować w proces zdrowienia — powiedział 17-letni Dan Neumann, u którego w przeszłości zdiagnozowano białaczkę.
      Grę można ściągnąć z witryny internetowej dystrybutora. Była ona gotowa już w kwietniu 2006 roku. Wyprodukowano aż 76 tys. jej kopii, dopiero jednak sojusz z Cigną pomógł w rozprowadzaniu Re-misji. Dzięki temu można było dotrzeć do 60 tys. pracodawców i 47 mln klientów indywidualnych.
      Założycielka HopeLab, Pamela Omidyar (żona twórcy eBaya Pierre'a Omidyara), opowiada, że przed wypuszczeniem na rynek ostatecznej wersji gra była testowana na losowej grupie 375 pacjentów obojga płci w wieku od 13 do 29 lat. Wszyscy przebywali w centrach medycznych na terenie USA, Kanady i Australii. Okazało się, że dzięki Re-misji poprawiła się jakość ich życia oraz samoskuteczność i wzbogaciła wiedza nt. nowotworów.
×
×
  • Create New...