Eine Gruppe von Wissenschaftlern aus den USA und China schlug den ersten vor, z in ihren Worten, eine selbsttragende Technologie zur Herstellung volumetrischer Nanoroboter und Nanomaterialien. Die Herstellung basiert auf dem Aufbau und der Replikation von Nanostrukturen mithilfe von DNA aus der DNA selbst. Davor funktionierte die DNA-Programmierung nur mit flachen Strukturen. Forscher haben einen Weg gefunden, Nanoroboter und Nanomaterialien in 3D und mit vielen Freiheitsgraden zu erstellen.
„Industrieroboter im Nanomaßstab haben Potenzial als Fertigungsplattformen und sind in der Lage, sich wiederholende Aufgaben der Verarbeitung und Herstellung von Nanomaterialien automatisch und mit gleichbleibender Präzision auszuführen. „Wir demonstrieren einen industriellen DNA-Nanoroboter, der aus optisch inaktiven Teilen eine dreidimensionale (3D) optisch aktive chirale Struktur erzeugt“, berichten die Forscher in einem Artikel in der Fachzeitschrift Science Robotics.
Allerdings wird die Produktion und Selbstreplikation von Nanorobotern nur so lange stattfinden, wie in ihrem Wirkungsbereich Rohstoffe – die notwendigen DNA-Fragmente – vorhanden sind. Wenn sie plötzlich in eine offene Umgebung geraten, wird es keine Eroberung der Welt geben. In der Natur sind hierfür keine DNA-Fragmente notwendig.
Zur Reproduktion des technischen Prozesses sind außerdem eine bestimmte Temperatur und ultraviolette Strahlung einer bestimmten Intensität erforderlich. Nanoroboter, bestehend aus DNA-Ketten, fangen vier vorgegebene DNA-Fragmente aus der Umgebung ein und biegen sie, um die erforderliche räumliche Form zu erhalten. Anschließend „verschweißt“ ultraviolettes Licht die Fragmente an den Kontaktpunkten. Dann lässt der Nanoroboter die fertige Struktur los und beginnt mit dem Zusammenbau der nächsten exakt gleichen Struktur. Ebenso kann es mit den notwendigen DNA-Strängen eine Kopie von sich selbst erstellen, die dann mit der Produktion oder Selbstreplikation beginnt.
„Unsere Einführung des mehrachsigen Präzisionsbiegens und -positionierens als Werkzeug/Technologie für die Nanofabrikation wird die Tür zu komplexeren und nützlicheren Nano- und Mikrogeräten öffnen“, sind die Wissenschaftler zuversichtlich. Jeder im Experiment geschaffene Nanoroboter war etwa 100 nm groß. Tausend solcher „Geräte“ passen auf eine menschliche Haarsträhne. Im Idealfall werden sie eines Tages auch im menschlichen Körper wirken, die Gesundheit wiederherstellen und das Leben verlängern, aber natürlich auf andere Weise und nicht früh genug.
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