Estes minúsculos Nanobots poderão automaticamente sentir e reparar circuitos electrónicos danificados

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A próxima revolução na ciência poderá vir do mundo do muito pequeno. A Nanotecnologia promete continuar a mudar a forma como Nós manipulamos o mundo à nossa volta, desde a utilização de grafeno à criação de lentes de visão nocturna com a espessura de um átomo até a alteração de algas para que transportem medicação de quimioterapia até a partes especificas do corpo.

Um novo estudo publicado no jornal Nano Letters poderá representar o próximo salto no mundo da nano-escala: Pesquisadores revelaram como criaram robôs incrivelmente pequenos que tratam de forma automática fracturas e fissuras. Eles mostraram as suas criaturas nanoscópicas a consertarem circuitos electrónicos, mas que podem também ser adaptamos para reparar falhas em sistemas biológicos – incluindo o nosso próprio.

“Tal sistema de reparação baseado em nano-motores representa um importante passo em frente para a realização de nano-sistemas bio-miméticos que conseguem de forma autónoma sentir e responder a mudanças de ambiente”, escreveram os autores. Este terá uma “grande variedade de aplicações, desde electrónicas que se concertam sozinhas até transporte de medicação objectiva”.

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Os nanobots na verdade não são uma nova invenção. Em 2012, um estudo foi publicado demonstrando como o DNA em origami – segmentos dobrados de DNA utilizados para criar estruturas 3D – poderá ser alterado para modificar dinamicamente a sua forma e atacar tumores. Algumas destas estruturas em origami podem ser utilizadas como “cavalos de troia” que podem infiltrar células de leucemia resistentes a medicação e mata-las de dentro.

Para este novo estudo, os pesquisadores da University of California, em San Diego, e a University of Pittsburgh focando os seus esforços na capacidade dos nanobots repararem, em vez de destruírem.

Quando tem o azar de fazer uma ferida que sangre, as plaquetas no seu sangue são imediatamente informadas dela e unem-se para começar a coagula-la. A equipa perguntou-se se eles poderiam criar um nanobot para fazer algo similar aos circuitos electrónicos danificados, então eles começaram a cria-los utilizando as partículas “Janus” – essas são feitas de dois hemisférios quimicamente distintos.

Neste caso, as partículas continham ouro num dos lados e platina no outro. Quando mergulhado numa solução de peróxido de hidrogénio, o hemisfério com platina reage e liberta um vapor de oxigénio. Este vapor é poderoso o suficiente para mover estas partículas, todas elas são milhares de vezes mais pequenas do que a espessura do cabelo humano, pela solução como se elas estivessem a utilizar jactos em miniatura.

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Depois de fazer uma mistura de partículas Janus e peróxido de hidrogénio, os pesquisadores criaram um circuito electrónico básico desenhado para alimentar um LED com uma bateria. Depois eles riscaram o circuito, criando um sulco com uma décima da espessura de um cabelo humano, fazendo com que a mesma não conseguisse alimentar o LED. Por fim, a equipa derramou uma solução de partículas Janus e passados apenas 30 minutos, o LED voltou a trabalhar.

Os pesquisadores previram correctamente que, à medida que o lado com a platina disparou nanobots através da solução, os hemisférios com ouro foram atraídos para os “poços energéticos” produzidos pelo sulco no circuito. As partículas rapidamente começaram a se derramar sobre estes “poços” e acumularem-se no interior do sulco. Como ambos os materiais são condutores de electricidade, o circuito ficou efectivamente reparado depois de um número suficiente de nanobots se terem juntado.

Se os pesquisadores fizeram este conceito por forma a criar um equivalente biológico, poderá não faltar muito antes de que feridas profundas possam ser curadas utilizando uma solução de nanobots.

[IFLScience]

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