دانشمندان ریزترین موتور کاربردی جهان را خلق کردند، ریزماشینهایی نوری که روزی نیروی مورد نیاز روباتهایی میکروسکوپی که با هدف ورود به سلولهای بدن ساخته شدهاند را تامین کند.
درشرایطی كه نوآوریهای فناورانه منجر به ریزتر شدن ابزارهای مختلف شدهاند، دانشمندان درحال ساخت ماشینهایی هستند كه ابعاد آنها به اندازه مولكولهای پیچیده و در حد چندین نانومتر یا چند میلیاردیم از یك متر است. برای مقایسه بهتر است بدانید نازكی یك تار موی انسان 100 هزار نانومتر است.
یكی از اصلیترین دلایلی كه نانوروباتها هنوز نتوانستهاند خود را از قلمرو داستانها بیرون بكشانند، نیافتن راهی است كه بتواند آنها را به حركت وادارد. محققان تاكنون از منابع انرژی متفاوت و سیستمهای رانشی مخصوص فناوری نانو برای انجام اینكار استفاده كردهاند، اما این تكنیكها معمولا بسیار كند، ضعیف و غیرقابل كنترل هستند.
نانوروباتها برای حركت كردن به نیروی زیادی نیاز دارد زیرا چسبندگی مایعاتی كه آنها را احاطه كرده، در مقیاس نانو افزایشی قابل توجه پیدا میكند.
موتور جدید كه توسط دانشمندان مركز نانوفوتونیك دانشگاه كمبریج ابداع شدهاست، از ذرات كوچك طلا ساخته شده كه قطر آنها تنها 60 نانومتر است. این ذرات به واسطه ژلی مملو از آب متشكل از عناصر حساس به گرما به یكدیگر وصل میشوند. زمانی كه این تركیب تحت تاثیر لیزر سبز تا دمای بیش از 35 درجه سانتیگراد گرم میشود، ژل آب خود را از دست داده و در عرض چند میكروثانیه منقبض میشود و ذرات طلایی را وادار میكند تا خوشهای به بزرگی 400 نانومتر ایجاد كنند. زمانی كه موتور سرد میشود، ژل دوباره آب جذب كرده و منبسط میشود و باعث میشود تا ذرات طلا با شدت و قدرت، مانند فنر از هم فاصله بگیرند.
نیرویی كه توسط این ریزموتورها ایجاد میشود، چندین درجه بالاتر از نیرویی است كه موتورهای دیگری است كه تاكنون در ابعاد نانو ساخته شدهاند. به گفته دانشمندان این موتورها قدرتمندترین نانوموتورهایی هستند كه تا به امروز ساخته شدهاند كه در عین حال كممصرف، سازگار با محیط و همكزینه هستند.
این موتورها كه نانومبدلها یا ANT (به معنی مورچه) نام گرفتهاند شبیه مورچههای حقیقی هستند و نسبت به ابعادی كه دارند، نیروی بسیار زیادی تولید میكنند. دانشمندان اكنون درحال بررسی شیوههایی برای استفاده از این موتورها برای كاربریهای حقیقی در جهان واقعی هستند، برای مثال در تلاشند تا از این فناوری برای تغییر و كنترل جریان مایعات زیستی درون بدن استفاده كنند.
همچنین دانشمندان كمبریج به دنبال ساخت نانوماشینهایی هستند كه میتوان با كمك این موتورها آنها را به حركت درآورده و با استفاده از نور آنها را كنترل كنند.