Onderzoekers ontwikkelen massaal produceerbare nanobots — nooit meer onder het mes?

34 reacties

'Nanobots' is een begrip dat al lange tijd in onze fantasie speelt. Met minuscule robotjes zouden we namelijk organismen op een veel specifiekere manier gezond kunnen houden, zonder dat er grote nadelen zouden moeten schuilen achter de gebruikte behandelmethode. Echt verre science fiction is het niet meer; een team van onderzoekers dat geleid wordt door Cornell University claimt een extreem kleine robot te hebben ontwikkeld die in staat moet zijn om dergelijke doeleinden te dienen.

De wetenschappers claimen dat het de eerste robot die aan de hand van halfgeleiders in staat is om 'op een externe manier op afstand bediend te worden'. Ze blijken op dezelfde schaal te zitten als veel micro-organismen, of een 'paar fracties van de diameter van een haar'. Een enkel robotje is slechts 5 micron (een miljoenste van een meter) dik, 40 micron breed en 40 tot 70 micron lang.

Het 'torso' en het elektronisch circuit zijn in feite onderdeel van een op silicium gebaseerde fotovoltaïsche cel, en vier actuatoren die als benen functioneren. Deze 'benen' zijn gemaakt van platina met een dikte van een paar atomen, met een laagje geanodiseerd titanium aan de ene kant van het been en een polymeer aan het uiteinde. Het moeten de eerste actuatoren van deze grootte zijn, en ze functioneren door stroomstoten van slechts 200 microvolt en 10 nanowatt uit te zenden naar deze benen. De stroom wordt opgewekt door laserimpulsen naar de zonnecel te schieten, om zo de actuatoren genoeg stroom te bieden. Door een deel van het mechanisme niet te bedekken met polymeer ontstaat er een scharnierpunt, waardoor het in staat moet zijn om zich op driedimensionale wijze te manoeuvreren.

Een sleutelwoord is massaproductie: de robots passen gewoon op een siliciumwafer, en wel met 1 miljoen stuks op een wafer van 4-inch. Door de beperkte grootte is het lastig om complexere versies te ontwikkelen met meer mogelijkheden, hoewel het de verwachting is dat dit in de toekomst beter zal gaan. Er wordt gemikt op manieren om moeilijk bereikbare organische materialen zoals bloedvaten te herstructureren of om de hersenen letterlijk van dichtbij te bestuderen. Een ander doeleinde is om als prikkel bepaalde stoffen 'in te stellen' die door tumoren worden uitgescheden. Zo kan een groep nanobots zich naar deze tumor bewegen en zich gezamenlijk om de tumor heen verzamelen, als een soort deken. Zo kan worden voorkomen dat de tumor genoeg voedingsstoffen kan opnemen om te blijven leven.

Bronnen: Nature, New Atlas, Cornell University (YouTube), Cornell University (website)

« Vorig bericht Volgend bericht »
0
*