Машины-монстры: Самый маленький и самый быстрый в мире нанодвигатель

Группа исследователей из Техасского университета в Остине создала и проверила работоспособность того, что с уверенностью можно назвать самым маленьким и самым быстрым нанодвигателем в мире. Габариты этого нанодвигателя сопоставимы с габаритами единственной клетки тканей живых существ, и он может использоваться для приведения в действие нанороботов, которые будут уничтожать больные клетки или доставлять необходимые им лекарственные препараты.

В будущем любой человек, получивший диагноз наличия онкологического заболевания, сможет проглотить некую "волшебную таблетку", заполненную массой крошечных наноботов, которые сами обнаруживаю больные раковые клетки, уничтожают их или задействуют соответствующие лекарственные препараты, оставляя при этом здоровые клетки в неприкосновенности. И для того, чтобы привести в действие таких нанороботов, необходим достаточно мощный, скоростной, миниатюрный двигатель, который, кроме того, способен работать непрерывно в течение достаточно длительного времени.

Устройство, разработанное группой, возглавляемой профессором Донглеи Фэном (Prof. Donglei Fan), полностью удовлетворяет всем вышеперечисленным критериям. Сверхминиатюрное устройство имеет очень простую структуру и состоит всего из трех частей, которые соединены друг с другом при помощи специальной технологии, использующую постоянные и переменные электрические поля, на которую ожидается получение патента в ближайшее время.

Нанодвигатель имеет габариты порядка 1 микрометра в любом измерении. И как показали испытания, этот нанодвигатель может работать значительно дольше, чем другие подобные устройства, созданные ранее. Устройство предназначено для преобразования электрической энергию в энергию механического движения, максимальная частота вращения нанодвигателя составляет 18 тысяч оборотов в минуту, что сопоставимо со скоростью вращения турбин реактивных самолетов. А во время испытаний нанодвигатель проработал на максимальной скорости непрерывно в течение 15 часов времени.

Кроме этого, разработанная исследователями технология позволяет реализовать полный контроль работы нанодвигателя. Он может быть включен или отключен в необходимый момент времени, его можно заставить вращаться по и против часовой стрелки, вращаться с различной скоростью и синхронизироваться с другими подобными нанодвигателями.

Первым применением нанодвигателя ученые считают технологию доставки и высвобождения лекарственных препаратов, которые в виде наночастиц будут нанесены на поверхность движущегося элемента. Чем выше будет скорость вращения двигателя, тем большее количество лекарственного препарата будет высвобождено. А в скором времени исследователи собираются создать первых экспериментальных наноботов, которые будут приводиться в действие нанодвигателями и которые смогут производить различные операции с больными клетками организма.