استفاده از نانو در ساخت زیردریایی‌های جراح تا خودروهای خودتعمیری

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از آیریش‌تایمز، پرفسور برنارد فرینگا برنده جایزه نوبل معتقد است که مرز میان زیست‌شناسی و شیمی در سال‌های آینده به‌تدریج محو خواهد شد. او یک شیمیدان ارگانیک در دانشگاه گرونینگن هلند است که در سال 2016 به دلیل طراحی و ساخت ماشین‌های مولکولی موفق به دریافت جایزه شیمی شد.

او پیش‌بینی می‌کند که تحول نانویی در راه است و در آینده‌ با کمک فناوری نانو، سوئیچ‌ها و موتورهای بسیار ریز، داروهای هوشمند و مواد خودتمیزشونده طراحی و ساخته خواهند شد که تحولی را در زندگی انسان‌ها پدید خواهند آورد.

فرینگا تاکنون چند ماشین نانوی بسیار ریز در ابعاد یک نانومتر یا یک میلیاردیوم متر ساخته و برای ساخت آنها از نانولوله‌های کربنی استفاده کرده است. دو آنزیم‌ طبیعی انرژی مورد نیاز این نانوماشین‌ها را تأمین می‌کنند.

وی می‌گوید: ماشین‌های نانو نوعی زیردریایی موشکی هستند و برای این که آنها را به حرکت وادارم، فقط باید کمی آب قند به آنها اضافه کنم تا به‌صورت خودمختار شروع به حرکت کنند.

نانوماشین‌های جراح

وی می‌افزاید: پیش‌بینی می‌کنم که 50 سال آینده، نانوماشین‌های جراح به رگ‌های خون بیمار تزریق می‌شوند. البته همه این نانوماشین‌ها جراح نخواهند بود؛ بلکه نانوبات‌هایی هستند که به دنبال سلول‌های سرطانی معیوب می‌گردند تا دارو را به آنها تزریق کنند و یا برخی از آنها تعمیر کنند.

برنارد فرینگا به‌تازگی مواد خودترمیم‌کننده‌ای را ساخته است که امیدوار است به‌زودی وارد دنیای پزشکی شوند و انسان‌ها را درمان کنند.

خودروهای خودترمیمی

او در این مورد می‌گوید: تا 10 سال آینده خودروهایی ظهور خواهند کرد که زمانی که بدنه آنها خراشیده می‌شود، خودشان را ترمیم می‌کنند و به همین دلیل دیگر لازم نیست آنها را در گاراژ پارک کنید. زمانی که بدنه آنها خراشیده می‌شود، فقط کافی است که با پارچه خاصی آن را تمیز کنید تا کپسول‌های ریز وارد بدنه ماشین شوند و زمانی که نور به آنها می‌خورد، کارشان را شروع کنند و بدنه خودرو را ترمیم کنند.

آنتی‌بیوتیک‌ها فعال‌شونده با نور

فرینگا معتقد است که امکان ساخت ترکیبات و مواد جدید برای شیمیدان‌ها بی‌مرز است.

وی می‌گوید: ما جدول تناوبی عناصر داریم؛ پس میدان بازی ما بی‌پایان است و تازه ابتدای راه هستیم. او جوانان را تشویق کرد تا در پروژه‌های علمی شرکت کنند؛ زیرا برای رساندن ایده‌های فناوری نانو به منصه ظهور مشارکت همه افراد حیاتی است.

فرینگا همچنین سوئیچ‌هایی را در مقیاس نانو طراحی کرده است که آنها روی آنتی‌بیوتیک‌ها نصب می‌کند. در این صورت آنتی‌بیوتیک‌ها زمانی که نور وجود ندارد، غیرفعالند. او در این مورد می گوید: این آنتی‌بیوتیک‌ها به باکتری‌های خوب مثل باکتری‌های روده آسیبی وارد نمی‌کنند. زمانی که لامپ قرمز را روشن می‌کنیم، این آنتی‌بیوتیک کار خود را در بدن شروع می‌کند. در واقع، منابع نور برای فعال کردن آنتی‌بیوتیک‌ها در مکان‌های خاص بدن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برنارد فرینگا کیست؟

برنارد فرینگا یک شیمی‌دان آلی هلندی و متخصص در زمینه نانوفناوری مولکولی و کاتالیزور همگن است. جایزه نوبل شیمی ۲۰۱۶ میلادی برای طراحی و ابداع ‎دستگاه‌های مولکولی، مشترکاً به وی، ژان-پیر سوواژ فرانسوی و فراسر استودارت از بریتانیا تعلق گرفت. این دانشمندان مولکول‌هایی را پدید آورده‌اند که حرکتشان در صورتی‌که انرژی کافی دریافت کنند، قابل کنترل است.

ریزماشین‌هایی که برندگان نوبل شیمی 2016 ساخته‌اند هزار بار نازک‌تر از تار مو هستند. این ریزماشین‌ها می‌توانند برای انتقال دارو درون بدن به‌کار گرفته شوند و به‌عنوان مثال دارو را مستقیماً به سلول‌های سرطانی برسانند.

از این کار نانوتکنولوژیک همچنین می‌توان در توسعه مواد هوشمند استفاده کرد. اصطلاح مواد هوشمند به دسته‌ای از مواد اتلاق می‌شود که می‌توان آنها را برای واکنش به عامل بیرونی طراحی کرد. آلیاژهای حافظه‌دار از جمله این مواد هستند.

برندگان نوبل شیمی 2016 به چنان پیشرفتی در پیوند مولکول‌ها رسیده‌اند که می‌توانند از آن برای طراحی و ساخت از موتور گرفته تا ماهیچه‌های بسیار ریز استفاده کنند.

انتهای پیام/4056/