科学家创造出世界上第一个能够构建分子的“分子机器人”。
曼彻斯特大学的科学家创造了世界上第一个能够完成基本任务的“分子机器人”,包括建造其他分子。
微小的机器人,大小为第一百万毫米,可以用微小的机械臂编程移动和制造分子货物。PCBA加工
每一个机器人都能操纵单个分子,由150个碳原子、氢原子、氧原子和氮原子组成。为了把这个尺寸放在上下文中,十亿个机器人相互堆叠在一起,它们的大小和一粒盐的大小一样。
机器人通过在特殊的溶液中进行化学反应来操作,然后由科学家控制和编程完成基本任务。
在未来,这种机器人可以用于医疗目的,先进的制造工艺,甚至建立分子工厂和装配线。
领导大学化学研究的David Leigh教授解释说:“所有物质都是由原子构成的,这些是构成分子的基本组成部分。”。我们的机器人实际上是一个由原子构成的分子机器人,就像你可以用乐高积木建造一个非常简单的机器人一样。然后机器人对一系列由科学家输入化学程序的简单命令做出响应。
它类似于机器人在汽车装配线上使用的方式。这些机器人拿起一个面板并把它放置在一起,这样就可以用正确的方法铆接汽车的车身。因此,就像工厂里的机器人一样,我们的分子版本可以编程,以不同的方式定位和铆接不同的产品,在分子水平上制造更小的产品。
有机械的好处是如此之小,它可以大量减少对原料的需求,可以加速和提高药物的发现,大大减少电力需求和快速增长的其他产品的小型化。因此,分子机器人的潜在应用非常多样化和令人兴奋。
Prof Leigh说:“分子机器人代表了机器的小型化的极限。我们的目标是设计和制造最小的机器。这只是一个开始,但我们预计在10到20年内,分子机器人将开始被用于在分子工厂的装配线上构建分子和材料。
虽然建造和操作这种微型机器极其复杂,但团队使用的技术基于简单的化学过程。
Prof Leigh补充说:“机器人是用化学方法组装和操作的。这是一个关于原子和分子如何相互作用的科学,以及更大的分子是如何由更小的分子构成的。
这是科学家用简单的化学建筑块制造药品和塑料的过程。然后,一旦纳米机器人被建造出来,他们就被科学家们操作,通过增加化学输入来告诉机器人做什么和什么时候,就像一个计算机程序。