2008 - 8 may
دانشمندان اتومبیل سریع السیر نانو ساختند
محققان با تقویت خواص نانومکانیک استفاده از ان را در پزشکی و صنعت یک گام به جلو بردند.
لری گرین میر

دانشمندان دانشگاه ایالت اریزونا (A.S.U) همانند تیم ازمایشگاه گیرهدز (gearheads)،  راهی برای تقویت نانوماشین های (nanomachines) میکروسکوپی  که ممکن است در اینده برای نجات جان انسانها در پزشکی  و یا در ازمایش کیفیت اب اشامیدنی در نواحی دور دنیا مورد استفاده قرار بگیرد یافتند. دانشمندان به جای توربو شارژرها و گازهای دارای اکتان زیاد (های اوکتان) طراحی موتورها را تغییر دادند و از یک جمع پذیر (ماده ای که برای افزایش خواص ماده دیگر به ان اضافه میشود) برای سرعت به اوکسیداسیون هیدروژن پر اکسید در سوخت سرعت دادند تا نانوماشین هایی 350 برابر قدرتمند تر از تولیدات قبلی بسازند.

لوله نانو کربن: محققان ایالت اریزونای امریکا با افزایش لوله نانو کربن در نانو موتورهای پلاتینیوم سرعت نانو ماشین ها را افزایش دادند.

نانو ماشین یک وسیله کوچتر از یک میکرون (یک میلیونیوم متر، یا حدود یک صد هزارم اینچ) است که که محققان امیدوارند به زودی قادر به انتقال عملکرد های پزشکی و تحقیقاتی مانند ساخت داروی ضد سرطان شود، بسیار کار امد تر و سریع تر از میزانی که امروزه امکان پذیر است. در طول چند سال گذشته، دانشمندان نانو ماشین هایی با سوخت هیدروژن پر اکسید از طلا، پلاتینیوم و نیکل ساخته اند. مشکل انجاست که هیچ کدام از انها برای کاربردهای عملی علمی به میزان کافی قدرتمند و یا سریع نبودند، زیرا هیچ کدامشان نمی توانند بیش از 10 میکرون در ثانیه حرکت کنند.
اما ژوسف وانگ (Joseph Wang) مدیر موسسه بیودیزان مرکز بیوالکترونیک و بیوسنسورهای A.S.U ، دارای درجه استادیاری راویوان لائوچارنسوک (Rawiwan Laocharoensuk) و ازمایشگاه همراه با جردبوردیک (Jared Burdick)  در ژورنال ACS Nano اعلام کردند که موفق به افزایش سرعت متوسط نانومکانیزم ها تا 60 میکرون در ثانیه با افزایش لوله نانو کربن در پلاتینیوم شدند (که تقریبا به اندازه سیستم هایی که میکرواورگانیسم ها را به حرکت در می اورند سریع می باشد).
انها را حتی بیش از 200 برابر در ثانیه (برابر با طول بدنه 100 نانوماشین) با افزودن هیدروزین (Hydrazine) - یک مشتق امونیاک مرکب شیمیایی که اکسیداسیون هیدروژن پر اکسید را تسریع می کند - افزایش دادند.
وانگ می گوید: برای اولین بار، نانوموتورها را ترکیب کردیم و انها را قدرتمند تر ساختیم. نانوماشین های قبلی برای انتقال بار سنگین بسیار ضعیف بودند.
ممحقان مختلف A.S.U در طول چند سال مشغول کار بر روی سر هم کردن نانوموتر هستند. دو سال پیش موسسه ملی بهداشت جایزه 7 میلیون دلاری تیم تحقیقاتی دانشگاه پرودو را برای مطالعه روی پتانسیل های استفاده از نانوموتور ها - یک ماشین میکروسکوپی بیولوژیکی - در تشخیص و درمان بیماری هایی همچون ایدز، هپاتیت بی و انفولانزا را به انها اهدا کردند. همچنین محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و دانشگاه تورنتو بر روی توسعه نانوموتور ها مطالعه کرده بودند اما ازمایشاتی که وانگ و تیمش معرفی کردند را انجام نداده بودند.
نانوماشین ها پس از کشف میکرواورگانیسم ها در بدن طراحی شدند. پروتئین ها، موتور پروتئینی (Kinesisn) نامیده میشوند، به عنوان مثال نانوموتور هایی وجود دارند که عملکرد سلولهایی مثل میتوز (فرایند کروموزومی که یک هسته مادر به دو هسته تولید می شود) و میوز (زمانی که تعداد کروموزوم ها در هر سلول به میزان نصف کاهش می یابد) را تقویت می کند.
برخی از محیط زیست شناسان و طرفدارن حقوق مصرف کنند توجهشان به پتانسیل امنیت خطرات نانوتکنولوژی ((nanotechnology زیاد شده است، به این دلیل که مطالعات بسیار کمی برای تعیین خطرات احتمالی بر روی ذرات ریز و کمتر قابل کشف در بدن انسان انجام شده است. اما وانگ این نگرانی ها را رد می کند و می گوید که او از مواد غیر سمی برای ساخت استفاده می کند. او می گوید "پلاتینیوم و طلا در ابعاد به این میزان کوچک برای بدن مضر نمی باشد"، و اضافه می کند که تیمش در راه امادسازی برای ساخت نانوموتور هایی که بر پایه سیستم عصبی برای نظارت شیمیایی هستند می باشد– که شامل گلوکوز در بدن می باشد -  اگر چه با استفاده عملی از انها زمان زیادی فاصله داریم.
به نوشته محققان در ACS Nano "انتظار داریم که مطالعات ما را به صوی نانوموتورهایی با انرژی بیشتر راه نمایی کند و موقعیت های جدیدی برای وسایل حمل و نقل در ابعاد نانو بوجود اید" که میتواند مقادیر زیادی دارو به بدن انتقال داده و ازاد کند.  لوله های نانوکربن تزریقی اختراع شده توسط وانگ و تیم او حتی زمانی که قطر بار 10 برابر بیش تر از انها باشد قادر به حرکت هستند.
نیاز به توضیح نیست که بدن انسان هیدروژن پر اکسید مورد نیاز برای سوخت نانوموتور ها را تولید نمی کند، به همین علت وانگ و همکارانش مشغول به کار بر روی پیدا کردن راهی برای ترکیب انها با گلوکوز ها هستند. استفاده از مواد نانوموتوری برای انتقال دارو به سالهای گذشته باز میگردد. (ممکن است مجبور به رفتن به کلینیک های ازمایشی زیاد بشوند و اجازه اداره کل سازمان دارو و غذای امریکا بگیرند پیش از اینکه کسی بتواند از انها استفاده کند، به عنوان مثال برای انتقال انسولین برای افرادی که دیابت دارند و یا انتقال دارو که بتواند رگ های مسدود شده متصل به قلب را باز کنند.) اما وانگ می گوید که چنین مینی موتور هایی (minimotors) حتی در دو سال اینده به عنوان بخشی از حس گر هایی که می توانند ناخالصیها را (فلزها و میکرو ب ها) در اب اشامیدنی را نمایان سازند می توانند مورد استفاده قرار بگیرند و سر انجام انها را بزدایند.

منبع:  Scientific American
نويسنده: Larry Greenemeier
مترجم: محمد علي عاشوري