Nanomáquina

Las nanomáquinas , también llamadas máquinas moleculares , las máquinas están compuestas por diminutos conjuntos moleculares al menos dos partes están conectadas por un enlace mecánico que pueden ser movimientos animados bajo la acción de un estímulo externo. Su tamaño es del orden de un nanómetro y su síntesis a veces requiere un gran número de reacciones químicas. Trabajan directamente sobre átomos o moléculas . Existen, pues, nanomotores, nanoelevadores, nano pinzas o incluso nanoportadores. Sin embargo, su uso sigue siendo problemático, especialmente en el campo del suministro de energía y materias primas de manera eficiente, debido a su tamaño extremadamente pequeño.

Utilizan sistemas supramoleculares, definidos por la CEA como "edificios de tamaño nanométrico, compuestos por varias moléculas ensambladas por interacciones débiles o no covalentes, o por varias unidades diferenciadas (módulos) cada una de las cuales realiza una función específica" .

Por otro lado, la nanotecnología actual utiliza con gran éxito nanomecanismos en macromáquinas, por ejemplo en la fabricación de procesadores .

El 28 y 29 de abril de 2017La primera carrera internacional de autos moleculares tuvo lugar en el Centro CNRS de Desarrollo de Materiales y Estudios Estructurales (CEMES) en Toulouse, la carrera Nanocar .

Historia

La 29 de diciembre de 1959Durante su discurso titulado "  Hay mucho espacio en la parte inferior  (hacia adentro )  " y pronunciado en la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Física , el físico Richard Feynman utiliza palabras visionarias sobre las posibilidades de miniaturización. Finaliza su intervención proponiendo dos premios de 1000 dólares al primer investigador que encajaría el contenido de una página en una superficie en la que cada dimensión se reduciría en un factor de 25.000 respecto a la normal, y al que lo haría. lograr un motor funcional que encaje en un cubo que tenga un lado de menos de 1/64 de pulgada , o 400 micrones. Es este desafío de Feynman el que impulsa a los investigadores a crear nanoobjetos. Once meses después, el ingeniero William McLellan diseñó un motor de este tipo y ganó el premio. La búsqueda de nanomáquinas se abrió entonces, pero no se materializó hasta la década de 1980 cuando se desarrolló la investigación aplicada en nanotecnología .

Proveedor de energia

El suministro de energía a las nanomáquinas es muy problemático, principalmente por el tamaño de estas máquinas. Sin embargo, la energía necesaria para el funcionamiento puede ser suministrada por varios medios diferentes en función de las nanomáquinas de las que se trate. Podemos citar, para el aporte energético, el uso de un microscopio tunelizado para proporcionar energía, luz ultravioleta e incluso luz visible, calentamiento en determinados rangos de calor, la acidez del entorno en el que se encuentra la nanomáquina ... Los medios son, por tanto, diversos pero a veces complicados de implementar y sobre todo poco prácticos.

Aspectos éticos

El desarrollo y uso de nanomáquinas puede plantear problemas éticos . De hecho, pueden pasar completamente desapercibidos por su tamaño.

En la cultura popular

En la serie de videojuegos Metal Gear Solid , las nanomáquinas juegan un papel importante.

En la ciencia ficción , Ben Bova presenta usos tanto positivos (para reparar el cuerpo humano) como negativos (como armas o herramientas de sabotaje) de las nanomáquinas.

Notas y referencias

  1. http://nanocar-race.cnrs.fr
  2. Se podrían escribir 24 volúmenes de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler.
  3. (en) Richard P. Feynman, "  Hay mucho espacio en la parte inferior.  » , Ingeniería y ciencia , vol.  23, n o  5,1960, p.  22-36.
  4. Louis Laurent, ¿Cómo funcionan las nanomáquinas? , Ciencias EDP ,2009, p.  108.

Ver también