Nanomotorer eller "självmedicinering" för prylar

En dator, surfplatta eller smartphone som kan reparera sig själv låter som science fiction, men för forskare finns inga gränser för det omöjliga, och en av de senaste studierna har utvecklat en nanomotor som kan åtgärda mindre problem utan ingripande utifrån.

Idén att skapa en sådan anordning föreslogs av organismen själv, eller mer exakt, immunförsvaret. Som bekant är immunförsvar ett unikt system hos ryggradsdjur som skyddar vävnader och organ från sjukdomar, identifierar och förstör patogener (virus, bakterier) och tumörceller. Immunförsvaret kan känna igen ett stort antal olika patogener, och det skiljer också biomolekyler i sina egna celler från främmande.

Som ett resultat utvecklade forskarna nanomotorer som kan röra sig självständigt, hitta och åtgärda olika fel i elektroniska system (till exempel små repor). Sådana nanomotorer kan enligt experter användas i elektroder, flexibla eller vanliga solpaneler och andra enheter som åtgärdar små defekter utan yttre störningar.

Dr. Jenxing Li från University of California noterade att kretsarna som används i nästan alla moderna elektroniska apparater är komplexa mekanismer där även en liten spricka kan orsaka att enheten inte fungerar som den ska. Idag repareras trasig elektronik med hjälp av lödning, men nanoreparation kommer att bli ett verkligt genombrott.

Prylar kommer snabbt in i våra liv och inom en snar framtid kan de dyka upp i alla delar av våra liv, från kläder till implantat och tillbehör. Men att hitta problem och åtgärda fel i elektroniska kretsar är ett stort problem i detta skede.

Forskargruppen skapade ett projekt och konstruerade en nanomotor av guldnanopartiklar, som drivs av väteperoxid. Platinan som ingår i kompositionen aktiverar nedbrytningen av bränsle till syre och vatten, vilket hjälper till att accelerera partiklarna. För att testa deras utveckling i praktiken tog forskarna en skadad krets ansluten till en LED - som ett resultat rörde sig nanomotorn över kretsen tills den nådde ett avbrott, sedan störtade den in i den och blev en slags bro som förbinder de två sidorna, eftersom nanomotorpartiklarna är gjorda av ledande material återställdes kretsens förmåga att överföra ström, och LED-lampan började lysa igen.

Enligt professor Li skulle sådana nanomotorer vara idealiska för kretsar som är placerade på svårreparerade platser, såsom i de ledande lagren i solpaneler som används i ogynnsamma väderförhållanden. De skulle också kunna reparera skador på flexibla sensorer och batterier, vilka utvecklas parallellt i Wangs laboratorium.

Experter noterar att en liknande metod kan användas inom medicinen för att leverera läkemedel till specifika celler eller organ, och laboratoriet där professor Li och hans team arbetar arbetar också med att skapa nanomotorer som kan användas för att behandla olika sjukdomar.