Bilim Ofisi | Nanorobotlar Artık Nanomoleküler Cımbız Olarak Kullanılabilecek
589
post-template-default,single,single-post,postid-589,single-format-standard,ajax_fade,page_not_loaded,,qode-title-hidden,qode_grid_1300,footer_responsive_adv,qode-theme-ver-16.6,qode-theme-bridge,disabled_footer_bottom,wpb-js-composer js-comp-ver-5.5.1,vc_responsive

Nanorobotlar Artık Nanomoleküler Cımbız Olarak Kullanılabilecek

Nanoölçekteki olaylarda neler olup bittiğini kontrol edebilmek nanoteknolojinin birçok alanı için oldukça önemlidir. Nanoteknolojideki koloidal boyuttaki nesneleri, daha ustaca hareket ettirebilme yeteneği ilgi çekmektedir. Bengaluru Hint Bilim Enstitüsü’nden bir ekip, mikroakışkan sistemlerde çeşitli koloidal yapıları hareket ettirmek için kullanılabilecek yeni hareketli nanorobot cımbız yaptı.

Nanoölçeğin kullanımı, ilginç ve genişleyen bir alandır. Eğer bir sistem, nano boyutta özel olarak tasarlanabiliyorsa, birçok fayda elde edilebilir

Günümüzde moleküler cımbızlar, nano düzeydeki malzemeleri daha ustaca hareket ettirebilme ihtiyacından dolayı daha çok karmaşıktır. Ancak, birçok ilerlemeye rağmen, çoğu cımbızın bazı sorunları vardır. Asıl mesele, çok küçük nano malzemeleri alma ve tutma yeteneklerinin yetersizliğidir ancak plazmoniklerin nano ölçek düzeyindeki cımbızların (diğer bir deyişle nanocımbız olarak bilinir) oluşturulmasına yardımcı olmuştur.

Orijinal cımbızların çoğu molekülleri tuzağa düşürmek için moleküller arası çekimi kullanır, ancak nanocımbızlar kendi etraflarında cımbızın yakınlarındaki nanoparçacıkları çekip tuzağa düşürebilecek güçlü bir elektromanyetik alan oluştururlar. Fakat bugüne kadarki bu nanotüplerin çoğu manevra kabiliyeti sorunlarından muzdaripti.

Hint Bilim Enstitüsü’ndeki araştırma ekibi, farklı uygulamalar için farklı nanorobotlar tasarlıyor. Ve şimdi, bu ekip yine bir nanorobot yaptı. Bu sefer nanorobot, nanocımbızlarla donatıldı. Bu nanocımbızların ayırt edici faktörü, diğer nanocımbızlardan çok daha hareketli olması ve nanoparçacıkların sadece durağan bir yerde onlara yakın olanları yakalamaları değil etrafındaki tuzağın etrafından dolaşabiliyor olmasıdır.

Nanocımbızlar, hareket etmek için kamçı kullanan bir bakteriye benzer yapıdaki mikroorganizmayı taklit edecek şekilde tasarlandı. Araştırmacılar, ferromanyetik, sarmal nano yapılar oluşturdu. Nanorobotu hareket ettirmek ve kontrol etmek için dönen bir manyetik alan kullanıldı.

Cımbız bileşenleri ile ilgili olarak araştırmacılar, silikon dioksitten yapılmış iki tasarım oluşturdu. Araştırmacılar, nano yapılara plasmonik ve manyetik özellikler kazandırmak için gümüş ve demir de kattılar. İki tasarım arasındaki fark, metaller başka bir tasarımda alternatif katmanlar halinde bulunurken nanoparçacıkların kendi yüzeyinde dağılmasıdır.

Araştırmacılar, nano boyutlu bir yükün cımbızlar tarafından alındığını belirlemek için aydınlatılmış mikro akışkan odacığı kullandı. Aydınlatma açıldığında, nanocımbızlar yükü alacak ve aydınlatma kapatıldığında serbest bırakacaktı. Bu yaklaşımdan yola çıkan araştırmacılar ilk tasarımın (yani yüzeydeki nanoparçacıkların) sıcak yerlerin yakınında birikmiş parçacıklar için iyi çalıştığını, ikinci tasarımın (dönüşümlü tabakaların) ise sıcak ve soğuk parçacıklar arasında ayrım yapmadığını keşfettiler.

Araştırmacılar ayrıca, cımbızları farklı büyüklükteki parçacıklar arasında sıralama yapmak için kullanabileceklerini keşfettiler. Mikroakışkan odadaki aydınlatma azaltılarak, nanocımbızlar daha küçük parçacıkları serbest bıraktı. karşılaştırılırsa, dönen manyetik alan arttırıldığında, nanocımbızlar daha büyük parçacıkları serbest bıraktı. Araştırmacılar cımbızları plastik, cam ve hatta Staphylococcus aureus bakterileri de dâhil olmak üzere birçok materyal üzerinde test etti.

Parçacıkların yüksek uzamsal çözünürlükle yerini saptama ve ardından gerekirse bunları çıkarma yeteneği, yeni nano ölçekli montaj alanlarını ve yeni alt-üst yaklaşımları açabilir. Bu nanocımbızlar, boyutları 100 nm’ye kadar olan küçük materyalleri yüksek hız ve verimlilikle yakalamak, taşımak ve serbest bırakmak için kusursuz bir şekilde kontrol edilebilir.

Bu görevler, mikrobotlar tarafından tek başına gerçekleştirilemezdi. Mikrobotlar acele etmeden nesneleri iterken; Alt mikron boyutlarına sahip malzemelerle de mücadele ederler. Araştırmacılar, iki teknolojiyi birleştirmenin etkili bir yolunu buldu ve araştırma ekibinin gelecekte ne gibi yeni nanorobotlar üreteceğini görmek ilginç olacaktır. Bu arada, araştırmacılar nanorobot cımbızları nano ölçekteki yapıların sınıflandırılması ve birleştirilmesi için “nano ölçekli montaj hattı” oluşturmak üzere birbirleriyle uyum içinde çalışmasını istiyorlar.

Çevirmen: Rabia Bice

Kaynak:

Critchley, L. (2018, May 07). Nanorobots Can Now Act as Nanomolecular Tweezers. Retrieved from https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=4857