Наномоторите са бъдещето на медицината

Истински пробив в медицината могат да осигурят различни наноустройства и днес вече има редица такива миниатюрни устройства, но все още не е разработен ефективен източник на захранване за такива устройства. Учени от Кеймбридж донякъде запълниха празнините в тази област и представиха миниатюрни двигатели, които работят от външен източник на светлина.

Работата на наномотора наподобява действието на пружина, самият мотор се състои от златни наночастици, които се държат от полимерно гелообразно вещество, реагиращо на температурни колебания. Когато веществото се нагрява от лазер, влагата активно се изпарява, веществото започва да се свива (сякаш пружинира) - в резултат на това наномоторът натрупва светлинна енергия и я съхранява. След изключване на източника на светлина - в този случай лазера - веществото започва да се охлажда и активно да абсорбира влагата. В резултат на това натрупаната енергия се освобождава, а златните частици служат за увеличаване на ефекта на създадената сила.

Устройствата, разработени от специалисти от Кеймбридж, могат да се сравнят с малките подводници от филма „Фантастично пътешествие“, в който мини-подводници пътували през човешкото тяло, за да отстранят кръвен съсирек от съдовете. Освен това, наномоторите имат доста голяма сила спрямо собственото си тегло и, подобно на мравките, са способни да местят големи „товари“.

Разработчиците отбелязват, че разширяването на веществото след изключване на източника на светлина протича изключително бързо, което може да се сравни с микроскопична експлозия. Този ефект се причинява от определени сили, възникващи между молекулите на веществото. Такива сили имат доста силно проявление на микроскопично ниво, докато при нормални условия те почти не се проявяват. Експертите отбелязват, че именно такива сили помагат на геконовите гущери да се катерят по вертикални повърхности, както и с главата надолу - милиарди малки власинки по повърхността на крайниците им им помагат в това.

Както беше отбелязано, наномоторът акумулира светлинна енергия, по-голямата част от която се преобразува в енергия на привличане между молекулите на гела и златните частици. Когато енергията на привличане се прекъсне, силата на освобождаване, дължаща се на златото, е няколко пъти по-голяма от тази при конвенционално компресиране на материала. Според учените, недостатъкът на наномотора днес е, че енергията се освобождава едновременно във всички посоки и сега усилията на научната група са насочени към намиране на начин за насочване на потока от енергия в една, желана посока.

Ако учените постигнат целта си и успеят да контролират потока от освободена енергия в наномоторите, подобни устройства биха могли да бъдат използвани за управление на наноботи, които доставят лекарства до засегнатите органи или области, както и за дистанционно управляеми инструменти, използвани по време на микрохирургия.

Екипът от Кеймбридж в момента разработва помпи и клапани, управлявани на базата на наномотори, за чипове, използвани в биосензори и диагностично оборудване.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]