Nanomoottorit tai "itsehoito" vempaimia varten

Tietokone, tabletti tai älypuhelin, joka pystyy korjaamaan itsensä, kuulostaa tieteiskirjallisuudelta, mutta tiedemiehille mahdottomalla ei ole rajoja, ja yksi uusimmista tutkimuksista on kehittänyt nanomoottorin, joka voi korjata pieniä ongelmia ilman ulkopuolista puuttumista asiaan.

Idean tällaisen laitteen luomisesta ehdotti itse organismi, tai tarkemmin sanottuna immuunijärjestelmä. Kuten tiedetään, immuniteetti on selkärankaisten ainutlaatuinen järjestelmä, joka suojaa kudoksia ja elimiä taudeilta, tunnistaa ja tuhoaa taudinaiheuttajia (viruksia, bakteereja) ja kasvainsoluja. Immuunijärjestelmä kykenee tunnistamaan valtavan määrän erilaisia taudinaiheuttajia ja erottamaan myös omien solujensa biomolekyylit vieraista.

Tämän seurauksena tutkijat kehittivät nanomoottoreita, jotka pystyvät liikkumaan itsenäisesti, löytämään ja korjaamaan erilaisia vikoja elektronisissa järjestelmissä (esimerkiksi pieniä naarmuja). Asiantuntijoiden mukaan tällaisia nanomoottoreita voidaan käyttää elektrodeissa, joustavissa tai tavallisissa aurinkopaneeleissa ja muissa laitteissa, jotka korjaavat pieniä vikoja ilman ulkopuolisia häiriöitä.

Kalifornian yliopiston tohtori Jenxing Li huomautti, että lähes kaikissa nykyaikaisissa elektronisissa laitteissa käytetyt piirit ovat monimutkaisia mekanismeja, joissa pienikin halkeama voi aiheuttaa laitteen toimintahäiriön. Nykyään rikkoutunut elektroniikka kunnostetaan juottamalla, mutta nanokorjaus tulee olemaan todellinen läpimurto.

Laitteet valtaavat elämäämme nopeasti, ja lähitulevaisuudessa niitä saattaa esiintyä kaikilla elämämme osa-alueilla vaatteista implantteihin ja asusteisiin. Mutta ongelmien löytäminen ja elektronisten piirien vikojen korjaaminen on tässä vaiheessa suuri ongelma.

Tutkimusryhmä loi projektin ja rakensi nanomoottorin kulta-nanopartikkeleista, jota käyttää vetyperoksidi. Koostumukseen sisältyvä platina aktivoi polttoaineen hajoamisen hapeksi ja vedeksi, mikä auttaa kiihdyttämään hiukkasia. Testatakseen kehitystään käytännössä tutkijat ottivat vaurioituneen piirin, joka oli kytketty LEDiin. Tämän seurauksena nanomoottori liikkui piirin yli, kunnes se saavutti katkoksen, sitten syöksyi siihen ja siitä tuli eräänlainen silta, joka yhdisti kaksi puolta. Koska nanomoottorihiukkaset on valmistettu johtavista materiaaleista, piirin kyky siirtää virtaa palautui ja LED alkoi hehkua uudelleen.

Professori Lin mukaan tällaiset nanomoottorit olisivat ihanteellisia vaikeasti korjattavissa paikoissa sijaitseville piireille, kuten aurinkopaneelien johtaville kerroksille, joita käytetään vaikeissa sääolosuhteissa. Ne voisivat myös korjata joustavien antureiden ja akkujen vaurioita, joita kehitetään rinnakkain Wangin laboratoriossa.

Asiantuntijat huomauttavat, että samanlaista menetelmää voidaan käyttää lääketieteen alalla lääkkeiden toimittamiseen tiettyihin soluihin tai elimiin, ja laboratorio, jossa professori Li ja hänen tiiminsä työskentelevät, työskentelee myös nanomoottoreiden luomiseksi, joita voitaisiin käyttää erilaisten sairauksien hoitoon.