نانوربات‌های ساخته شده از دی‌ان‌ای سابقاً براساس نیروی بین ساختارها حرکت می‌کردند. در پژوهش اخیر در مجله ساینس نشان داده شده است که با استفاده از میدان الکتریکی می‌توان سرعت و کارایی این دسته از ربات‌ها را به صورت قابل توجهی افزایش داد.

به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، سامانه‌های رباتیک قابل کنترل، قادر خواهند بود سنتز و سرهم‌کردن مواد مولکولی را از ابتدا تا انتها انجام دهند. اجزای این سیستم‌ها از شیمی ابرمولکولی و نانوزیست فناوری ایجاد شده‌اند. به طور ویژه از خودآرایی دی‌ان‌ای برای ایجاد ربات‌های متحرک در ابعاد نانو و بازوهای مولکولی متحرک به طور موفقیت‌آمیزی استفاده شده است.

حرکات در مقیاس نانو در طبیعت هم‌چون تجمع خودبه‌خودی دی‌ان‌ای در شکل‌گیری نانوماشین‌های خودکار الهام‌بخش بوده‌اند. این ربات‌ها، بنیان‌های جدیدی برای شکل‌گیری حافظه دیجیتال، انتقال مواد و چاپ سه بعدی مولکول‌ها فراهم کرده‌اند. به علاوه در شکل‌گیری ماشین‌های محاسباتی در زیست‌فناوری نیز می‌توانند مفید باشند. گروه تحقیقاتی انزو کاپرجر، سیستم‌های رباتیکی براساس دی‌ان‌ای طراحی کرده‌اند که می‌توانند حرکات در ابعاد نانو را تنها با قدرت بخشیدن به بازوی نانورباتیک دی‌ان‌ای در یک میدان مغناطیسی و با سرعتی 5 برابری نسبت به نمونه‌های قبلی ایجاد کنند.

اتکا بر قابلیت‌های مولکولی دی‌ان‌ای موجب شکل‌گیری فرآیندی آهسته و ناکارآمد می‌شود؛ به همین سبب پژوهشگران از روش دیگری برای ایجاد حرکت در نانوربات‌های دی‌ان‌ای استفاده می‌کنند. برای رفع مشکل، از میدان‌های الکتریکی همانند آن چه در الکتروفورز رخ می‌دهد، استفاده شده است؛ که موجب حرکت و جداسازی مولکول‌های بزرگ دی‌ان‌ای می‌شود. این سیستم رباتیک از یک پایه مکعبی شکل به همراه یک بازوی اتساع یافته از دی‌ان‌ای دو رشته‌ای ایجاد شده است. در فرآیند مشابه دی الکتروفورز، حرکت ربات در محوری ثابت، با سرعتی بسیار بالاتر از حالتی است که تنها از نیروی خود دی‌ان‌ای استفاده شود. نوع حرکات ربات مانند حرکت چرخ‌دنده‌های ماشین اما در ابعادی بسیار کوچک است. تک‌رشته‌های دی‌ان‌ای همانند یک ضامن عمل می‌کنند که موجب کشیده شدن بازو و قرارگیری آن در جایگاه مشخص می‌شوند. این نانوربات‌های دی‌ان‌ای، توانایی انتقال نانوذرات را به سمت جلو و عقب دارند. هچنین بازوها موجب انتقال الکتریسیته مولکول یا نانوذرات در طول ده‌ها نانومتر می‌شوند که موجب کنترل فرایندهای فوتونی و پلاسمونیکی خواهد شد.

مطالعات بر روی سازگارسازی سرعت، کنترل کامپیوتری و سامانه‌های رباتیک کنترل‌پذیر با بازوهای رباتیک، می‌توانند فهم و دانش بهتری را تأمین کنند که در نهایت موجب فراهم‌آوری امکان ایجاد کارخانه‌های تولید نانوربات‌ها شوند.

فناوری‌های همگرا به عنوان یکی از اولویت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری مطرح است در همین راستا نیز از ابتدای سال ۹۴ برنامه ترویج و آموزش فناوری‌های همگرا در سایت فناوری‌های همگرا به نشانی nbic.isti.ir آغاز شده است. همچنین ارتقای نقش‌آفرینی حوزه‌های مختلف فناوری برای دستیابی به محصولات نوظهور و با اثرات اقتصادی و اجتماعی بالا، یکی از اقداماتی است که مرکز راهبردی فناوری های همگرا در معاونت علمی در راستای آن فعالیت می کند.

انتهای پیام/25