Połączone nanomaszyny naśladują ludzki mięsień

Zespół naukowców CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) z Instytutu Charlesa Sadrona w Strasburgu dokonał po raz pierwszy montażu tysięcy nanomaszyn zdolnych do wytwarzania ruchu naśladującego skoordynowany skurcz włókien mięśniowych na długości około 10 mikrometrów. Jest to eksperymentalna walidacja biomimetycznego podejścia istniejącego w nanonauce już od kilku lat.

Posłuchaj
00:00

Nowatorska praca grupy badawczej kierowanej przez Nicolasa Giuseppone, profesora Uniwersytetu w Strasburgu z udziałem naukowców z Laboratoire de Matière et Systèmes Complexes (CNRS/Université Paris Diderot) otwiera perspektywy dla wielu zastosowań w robotyce. W nanotechnologii może posłużyć do przechowywania informacji a w dziedzinie medycyny do syntezy sztucznych mięśni. Może także dać impuls do projektowania materiałów zawierających nanomaszyny, które będą obdarzone nowymi właściwościami mechanicznymi. Opis prac nad nanomaszynami naśladującymi ludzki mięsień został opublikowany w wersji on-line w czasopiśmie Angewandte Chemie International Edition.

Natura wytwarza wiele molekularnych urządzeń. Bardzo złożone białka są zaangażowane w podstawowe funkcje istot żywych. Ludzkie mięśnie są uruchamiane dzięki skoordynowanemu przemieszczaniu proteinowych nanomaszyn, które funkcjonują indywidualnie na odległościach rzędu jednego nanometra. Kiedy jednak połączy się ich tysiące następuje wzmocnienie teleskopowego ruchu aż do osiągnięcia naszej skali, i to w doskonale skoordynowany sposób.

W ciągu ostatnich kilku lat poczyniono ogromne postępy w produkcji nanomaszyn. Jednak koordynacja kilku z nich w czasie i przestrzeni pozostawała do tej pory nierozwiązanym problemem. Teraz zespołowi profesora Giuseppone udało się stworzyć długie łańcuchy polimerowe z tysięcy supramolekularnie połączonych nanomaszyn. Wiązanie supramolekularne jest interakcją pomiędzy cząsteczkami, która nie opiera się na tradycyjnym kowalencyjnym wiązaniu chemicznym, lecz na tzw. słabych oddziaływaniach. Pojedyncza nanomaszyna zdolna jest do wytwarzania teleskopowego ruchu liniowego na długości około jednego nanometra. Pod wpływem zmian pH ich jednoczesny ruch pozwala rozciągać cały łańcuch polimeru o około 10 mikrometrów. Dzieje się to zgodnie z zasadami wykorzystywanymi przez tkankę mięśniową.

źródło: cnrs.fr

Powiązane treści
Politechnika Gdańska rozbudowała Centrum Nanotechnologii
Produkcja maszyn w latach 2012-2013
Rozwój rynku robotyki osobistej
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Artykuły
Zarządzanie flotami transportowymi
Bezpieczeństwo
Rekordowa rekrutacja na Wojskowej Akademii Technicznej: 1280 miejsc na studia wojskowe w roku akademickim 2026/2027
Zasilanie, aparatura nn
Nowa farma wiatrowa PGE
Pomiary
Spokojny rozwój rynku czujników rezystancyjnych
Przemysł 4.0
Automatyzacja przemysłu na rozdrożu: dylemat między przywiązaniem a otwartością. E-book do pobrania
Silniki i napędy
NORD wprowadza technologię cyfrowego bliźniaka dla systemów napędowych

Automatyzacja przemysłu na rozdrożu: dylemat między przywiązaniem a otwartością. E-book do pobrania

Współczesny przemysł, od produkcji po intralogistykę, funkcjonuje w środowisku bezprecedensowej zmienności. Dynamiczne trendy konsumenckie, nowe regulacje prawne i nieprzewidywalne wstrząsy w globalnych łańcuchach dostaw zmuszają firmy do fundamentalnej refleksji nad swoimi strategiami operacyjnymi. W centrum tej dyskusji znajduje się kluczowe pytanie o model technologiczny: czy trwać w przywiązaniu do zamkniętych, specyficznych dla jednego dostawcy standardów, czy też otworzyć się na nowe możliwości, jakie niesie ze sobą elastyczność i interoperacyjność?
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów