Сегодня 22 апреля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → нанороботы

Учёные придумали роботов из ДНК, которые смогут бесконечно копировать самих себя и строить объёмные структуры

Группа учёных из США и Китая предложила первую, по их словам, самоподдерживающуюся технологию производства объёмных нанороботов и наноматериалов. В основе производства лежит сборка и репликация наноструктур с помощью ДНК из цепочек самой ДНК. До этого ДНК-программирование работало лишь с плоскими структурами. Исследователи нашли способ создавать нанороботов и наноматериалы в 3D и с большим числом степеней свободы.

 Источник изображения: ИИ-генерация DALL-E/newatlas.com

Источник изображения: ИИ-генерация DALL-E/newatlas.com

«Наноразмерные промышленные роботы обладают потенциалом в качестве производственных платформ и способны автоматически выполнять повторяющиеся задачи по обработке и производству наноматериалов с постоянной точностью. Мы демонстрируем промышленного наноробота ДНК, который создаёт трехмерную (3D) оптически активную хиральную структуру из оптически неактивных частей», — сообщают исследователи в статье в журнале Science Robotics.

Впрочем, производство и саморепликация нанороботов будет происходить лишь до тех пор, пока в их зоне деятельности есть сырьё — необходимые фрагменты ДНК. Если вдруг они попадут в открытую среду, никакого завоевания мира не будет. В природе нет необходимых для этого фрагментов ДНК.

Также для воспроизведения техпроцесса необходима определённая температура и ультрафиолетовое излучение заданной интенсивности. Состоящие из цепочек ДНК нанороботы вылавливают из среды четыре заданных фрагмента ДНК и сгибают их до получения требуемой пространственной фигуры, после чего ультрафиолет «сваривает» фрагменты в точках соприкосновения. Затем наноробот отпускает готовую конструкцию и приступает к сборке следующей точно такой же. Аналогичным образом он может создать собственную копию при наличии необходимых цепочек ДНК, которая затем займётся производством или саморепликацией.

 Источник изображения: Science Robotics

Источник изображения: Science Robotics

«Наше внедрение многоосевого точного сгибания и позиционирования в качестве инструмента/технологии для нанопроизводства откроет двери для более сложных и полезных нано- и микроустройств», — уверены учёные. Каждый созданный в эксперименте наноробот был размером около 100 нм. На срезе волоса человека поместится тысяча таких «устройств». В идеале они когда-нибудь будут трудиться также в теле человека, восстанавливая ему здоровье и продлевая жизнь, но, очевидно, в другом исполнении и довольно нескоро.

Представлен инструмент для гравировки с немыслимой детализацией — с его помощью создали самую маленькую в мире «виниловую» пластинку диаметром 40 мкм

Учёные из Технического университета Дании (DTU) осваивают новый инструмент — наногравёр NanoFrazor. Устройство способно создавать рельеф с разрешением в несколько нанометров. Это как станок ЧПУ, только для обработки практически двухмерных материалов. С помощью NanoFrazor учёные намерены создать уникальные датчики для квантовых устройств, биологических исследований и много другого.

 Источник изображения: DTU Physics

Источник изображения: DTU Physics

Для изучения возможностей нового инструмента исследователи создали самую маленькую в мире «виниловую» пластинку с настоящей стереодорожкой первых 25 секунд песни «Rockin' Around the Christmas Tree». Левый канал был закодирован в изгибах дорожки, а правый — в глубине канавки по всей длине. Правда, чтобы проиграть запись, понадобится либо такой же NanoFrazor, либо атомно-силовой микроскоп.

«Тот факт, что мы теперь можем точно формировать поверхности с наноразмерной точностью практически со скоростью воображения, является для нас переломным моментом, — сказал доцент Тим Бут (Tim Booth). — У нас много идей, что делать дальше, и мы уверены, что эта машина значительно ускорит создание прототипов новых структур. Наша главная цель — разработать новые магнитные датчики для обнаружения токов в живом мозге [...] Мы также с нетерпением ждём создания точно сформированных потенциальных ландшафтов, с помощью которых мы сможем лучше управлять электронными волнами».

Устройство вырезает нанорельеф в специальном пластике. Это даёт возможность создавать форму будущего датчика любой сложности. На форму можно наложить монослой графена, и тогда лист графена примет необходимую для проведения экспериментов пространственную форму. Подобные датчики можно создать с невероятной чувствительностью, что позволит, например, регистрировать электрический (нервный) импульс от каждого нейрона в мозге человека. Такие же датчики могут помочь различать движение отдельных электронов в составе квантовых устройств и выполнять другие невозможные до сегодняшнего дня измерения.

Учёные приступают к механической обработке материалов на таком уровне, о котором десять-пятнадцать лет назад даже не мечтали. И если 200 лет назад чудом называли подкованную блоху, то сегодня инструмент типа NanoFrazor может легко написать пару строк на одном-единственном эритроците.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Вышла новая версия Kaspersky Security для почтовых серверов с продвинутой фильтрацией контента и визуализацией событий 10 мин.
Пользователи Windows 10 скоро столкнутся с назойливыми призывами завести онлайн-аккаунт 53 мин.
Перевод Kingdom Come: Deliverance 2 на русский язык оказался под вопросом 3 ч.
Японский регулятор обвинил Google в нечестной конкуренции с Yahoo Japan 4 ч.
Похоже, Konami и Bloober Team изменили внешность главного героя ремейка Silent Hill 2 под давлением игроков — фанаты наконец довольны 4 ч.
Fallout 76 установила новый рекорд пикового онлайна в Steam — помогли сериал и распродажа со скидками 5 ч.
Инсайдер прояснил «тизер» звезды «Оппенгеймера» в Far Cry 7 и огорчил фанатов Watch Dogs 5 ч.
TikTok собрался бороться против запрета в США в суде 7 ч.
Дистрибьюторы предложили правительству создать реестр всех импортируемых в Россию видеоигр — мнения разделились 7 ч.
Embracer Group разделится на три компании, чтоб править всеми 8 ч.