La investigación multidisciplinaria ha llevado a la fabricación innovadora de robots del tamaño de una molécula. Los científicos ahora están avanzando en sus esfuerzos para hacer que estos robots interactúen y trabajen juntos por millones, explica una reseña en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados .

"Se espera que los robots moleculares contribuyan en gran medida al surgimiento de una nueva dimensión en la síntesis química, fabricación molecular, e inteligencia artificial, "escribe el químico físico de la Universidad de Hokkaido, el Dr. Akira Kakugo y sus colegas en su reseña.

Se ha logrado un rápido progreso en los últimos años para construir estas pequeñas máquinas, gracias a los químicos supramoleculares, ingenieros químicos y biomoleculares, y nanotecnólogos, entre otros. Pero un área que aún necesita mejoras es el control de los movimientos de enjambres de robots moleculares, para que puedan realizar múltiples tareas simultáneamente.

Hacia este final, Los investigadores han creado robots moleculares con tres componentes clave:microtúbulos, ADN monocatenario, y un compuesto químico sensible a la luz. Los microtúbulos actúan como el motor del robot molecular, convertir la energía química en trabajo mecánico. Las hebras de ADN actúan como procesadores de información debido a su increíble capacidad para almacenar datos y realizar múltiples funciones simultáneamente. El compuesto químico, derivado de azobenceno, es capaz de sentir la luz, actuando como interruptor de encendido / apagado del robot molecular.

Los científicos han creado enormes "enjambres" en movimiento de estos robots moleculares utilizando la capacidad del ADN para transmitir y recibir información para coordinar las interacciones entre robots individuales.

Los científicos han controlado con éxito la forma de esos enjambres ajustando la longitud y la rigidez de los microtúbulos. Robots relativamente rígidos pululan en unidireccional, paquetes lineales, mientras que los más flexibles se forman rotativos, enjambres en forma de anillo.

Un desafío continuo, aunque, está creando grupos separados de robots al mismo tiempo, pero en diferentes patrones. Esto es necesario para realizar múltiples tareas simultáneamente. Un grupo de científicos logró esto diseñando una señal de ADN para robots rígidos, enviándolos en un enjambre unidireccional en forma de paquete, y otra señal de ADN para robots flexibles, que simultáneamente giraban juntos en un enjambre en forma de anillo.

El azobenceno sensor de luz también se ha utilizado para apagar y encender enjambres. El ADN traduce la información del azobenceno cuando detecta la luz ultravioleta, apagando un enjambre. Cuando el azobenceno detecta la luz visible, el enjambre vuelve al estado de encendido.

"Los tamaños de los robots se han reducido de centímetros a nanómetros, y el número de robots que participan en un enjambre ha aumentado de 1, 000 a millones, "escriben los investigadores. Aún es necesaria una mayor optimización, sin embargo, para mejorar el procesamiento, almacenamiento y transmisión de información. También, cuestiones relacionadas con la eficiencia energética y la reutilización, además de mejorar la vida útil de los robots moleculares, todavía necesita ser abordado.