روبوتات نانوية

عودة للموسوعة
جزء من سلسلة من الموضوعات حول












طب النانو











الروبوتات النانوية تعبير عن تقنية ناشئة تنتج آلات أوروبوتات تمتلك عناصرها مقاييس صغيرة تُقاس بالنانومتر أوتكون قريبة منه (10-9 متر). بشكل أكثر تحديدًا، تُشير الروبوتات النانوية (على العكس من الروبوتات الدقيقة) إلى تخصص في هندسة تقنية النانومن أجل تصميم وبناء الروبوتات النانوية، مع أجهزة تتراوح أحجامها بين 0.1-عشرة ميكرومتر وتتكون من عناصر بالمقياس النانوي أوعناصر جزيئية. استُخدمت مصطلحات نانوبوت أونانويد أونانايت أوآلة النانو أوالنانومايت لوصف هذه الأجهزة التي ما زالت قيد البحث والتطوير حاليًا.

ما تزال الآلات النانوية إلى حد كبير في فترة البحث والتطوير، ولكن جرى اختبار بعض الآلات الجزيئية البدائية ومحركات النانو. على سبيل المثال، يوجد مستشعر له مفتاح يصل إلى 1.5 نانومتر تقريبًا قادر على حساب جزيئات معينة في عينة كيميائية. قد تضم التطبيقات الأولى المفيدة للآلات النانوية تلك المستخدمة في الطب النانوي. على سبيل المثال، يمكن استعمال الآلات البيولوجية للتعهد على الخلايا السرطانية وتدميرها. هناك تطبيق محتمل آخر هواكتشاف المواد الكيميائية السامة وقياس هجريزاتها في البيئة. قدمت جامعة رايس سيارة ذات جزيء منفرد طُورت من خلال عملية كيميائية تتضمن بوكمينستر فوليرين (كرات الباكي) من أجل العجلات. تُشغّل عن طريق التحكم في درجة الحرارة البيئية ومن خلال تحديد طرف مجهر المسح النفقي.

هناك تعريف آخر هوروبوت يسمح بالتفاعلات الدقيقة مع الأجسام النانوية أويمكنه التعامل مع دقة المقياس النانوي. ترتبط هذه الأجهزة بشكل أكبر بالمجهر المجهري أوالمسبار الماسح، بدلًا من وصف الروبوتات النانوية على أنها آلات جزيئية. باستخدام التعريف المجهري، يمكن اعتبار حتى الجهاز الكبير مثل مجهر القوة الذرية أداة روبوتية نانوية عند تهيئتها لأداء عملية المناورة النانوية. بالنسبة لوجهة النظر هذه، يمكن أيضًا اعتبار الروبوتات الماكروية أوالروبوتات المجهرية التي يمكن حتى تتحرك بدقة النانو، روبوتات نانوية.

نظرية الروبوتات النانوية

وفقًا لريتشارد فاينمان، اقترح طالب الدراسات العليا السابق ومعاونه ألبرت هيبز (في نحوعام 1959) فكرة الاستخدام الطبي لآلات فينمان النانوية النظرية. اقترح هيبز حتى بعض آلات الإصلاح يمكن حتى يصغر حجمها ذات يوم إلى الحد الذي يجعل من الممكن، من الناحية النظرية، (كما نطق فاينمان) «ابتلاع الجراح». دُمجت الفكرة في منطقة فينمان لعام 1959 «هناك متسع كبير في القاع».

نظرًا لأن الروبوتات النانوية ستكون مجهرية في الحجم، فربماقد يكون من الضروري لأعداد كبيرة جدًا منها العمل معًا للقيام بمهام مجهرية. عُثر على أسراب الروبوتات النانوية، تلك غير القادرة على التناسخ (كما في مولد الضباب) وتلك القادرة على التناسخ غير المقيد في البيئة الطبيعية (كما في غراي غووفهم الأحياء الهجريبي)، في الكثير من قصص الخيال الفهمي، مثل بورغ نانوبروبس في ستار تريك وحلقة «ذا نيوبرييد» من مسلسل ذا آوتر ليمتس. يرى بعض أنصار الروبوتات النانوية، كرد عمل على سيناريوهات غراي غوالرمادية التي ساعدوا في السابق على نشرها، حتى الروبوتات النانوية القادرة على التناسخ خارج بيئة المصنع المقيدة لا تشكل جزءًا ضروريًا من تقنية النانوالإنتاجية المزعومة، وأن عملية التناسخ الذاتي يمكن حتى تكون آمنة بطبيعتها إذا جرى تطويرها. يؤكدون أيضًا حتى خططهم الحالية لتطوير واستخدام التصنيع الجزيئي لا تتضمن في الواقع نسخًا متكررة خالية من المؤن.

قُدمت مناقشة نظرية تفصيلية حول الروبوتات النانوية، تتضمن مشكلات تصميم محددة مثل الاستشعار وتواصل الطاقة والملاحة والمناورة والحركة على متن الطائرة، التي قدمها روبرت فريتاس في السياق الطبي للطب النانوي. تظل بعض من هذه المناقشات على مستوى العموم غير القابل للبناء ولا تقترب من مستوى الهندسة التفصيلية.

الآثار القانونية والأخلاقية

التكنولوجيا المفتوحة

وُجهت وثيقة مع اقتراح تطوير تكنولوجيا النانوباستخدام أساليب تكنولوجيا التصميم المفتوح، كما هوالحال في العتاد مفتوح المصدر والبرمجيات مفتوحة المصدر، إلى الجمعية العامة للأمم المتحدة. وفقًا للوثيقة المرسلة إلى الأمم المتحدة، وبنفس الكيفية التي سارع بها المصدر المفتوح في تطوير النظم الحاسوبية، يجب حتى يستفيد المجتمع المحلي بأسره من نهج مشابه ويعجل بتطوير تقنيات الروبوتات النانوية. يجب تأسيس استخدام التكنولوجيا النانوية كتراث إنساني للأجيال القادمة، وتطويرها كتقنية مفتوحة تعتمد على الممارسات الأخلاقية للأغراض السلمية. وذكر التكنولوجيا المفتوحة كمفتاح أساسي لمثل هذا الهدف.

سباق الروبوت النانوي

يوجد سباق للروبوتات النانوية بنفس الكيفية التي قاد بها البحث والتطوير في مجال التكنولوجيا سباق الفضاء وسباق التسلح النووي. هناك الكثير من الأسس التي تسمح بإدراج الروبوتات النانوية ضمن التقنيات الناشئة. بعض من هذه الأسباب هي الشركات الكبرى مثل جنرال إلكتريك وهوليت- باكارد وسينوبسيس ونورثوب غرومان وسيمنز، التي عملت مؤخرًا في تطوير الأبحاث حول الروبوتات النانوية. يشارك الجراحون ويبدؤون في اقتراح طرق لتطبيق الروبوتات النانوية في الإجراءات الطبية الشائعة، ومنحت الوكالات الحكومية الجامعات ومعاهد البحوث أموالًا تجاوزت ملياري دولار أمريكي لإجراء البحوث المتعلقة بتطوير الأجهزة النانوية الخاصة بالطب، وعمل المصرفيون على الاستثمار بشكل استراتيجي بهدف الحصول على الحقوق والملكية المسبقة على ترويج الروبوتات النانوية في المستقبل.

النهج التصنيعي

إن تصنيع الآلات النانوية المجمعة من مكونات جزيئية أمر قاسي للغاية. يواصل الكثير من المهندسين والفهماء بشكل تعاوني عبر مناهج متعددة المجالات لتحقيق اختراقات في هذا المجال الجديد، بسبب مستوى الصعوبة. بالتالي، تُعد التقنيات المتميزة التالية المطبقة حاليًا في تصنيع الروبوتات النانوية أمرًا مفهومًا:

نظم محددة السطح

أظهرت الكثير من التقارير ارتباط المحركات الجزيئية الاصطناعية بالأسطح. وقد تبين حتى الآلات النانوية البدائية تخضع لحركات تشبه الآلة عندما تقتصر على سطح المادة المجهرية. يمكن استعمال المحركات المثبتة على السطح لنقل المواد النانوية ووضعها على سطح ما بطريقة حزام النقل.

التجمع النانوي الموضعي

يركز المصنع النانوي التعاوني الذي أنشأه روبرت فريتاس ورالف ميركل في عام 2000 وشارك فيه 23 باحثًا منعشرة منظمات و4 دول، في تطوير جدول أعمال درس فهمي يهدف بشكل خاص إلى تطوير الهجريب الميكانيكي للألماس الذي يجري التحكم فيه موضعيًا والمصنع نانوي الذي من شأنه حتى يمتلك القدرة على بناء الألواح النانوية الطبية الماسية.

بايوهايبيردس

يجمع النظام الناشئ لأنظمة البايوهايبرد بين العناصر الهيكلية البيولوجية والاصطناعية البنائية للتطبيقات الطبية الحيوية أوالآلية. تمتلك العناصر المكونة للأنظمة الكهروميكانيكية الحيوية (بايونيمس) حجومًا نانوية، مثل الحمض النووي أوالبروتينات أوالأجزاء الميكانيكية الهيكلية النانوية على سبيل المثال. تسمح مقاومة ثيول- يني إيبم بالكتابة المباشرة لميزات المقياس النانوي، تليها وظيفة سطح المقاومة المتفاعل أصلًا مع الجزيئات الحيوية. تستخدم الأساليب الأخرى مادة قابلة للتحلل البيولوجي متصلة بالجزيئات المغناطيسية التي تسمح لها بالتوجه حول الجسم.

المراجع

  1. ^ Vaughn JR (2006). "Over the Horizon: Potential Impact of Emerging Trends in Information and Communication Technology on Disability Policy and Practice". National Council on Disability, Washington DC: 1–55.
  2. ^ Ghosh, A.; Fischer, P. (2009). "Controlled Propulsion of Artificial Magnetic Nanostructured Propellers". Nano Letters. 9 (6): 2243–2245. Bibcode:2009NanoL...9.2243G. doi:10.1021/nl900186w. PMID 19413293.
  3. ^ Sierra, D. P.; Weir, N. A.; Jones, J. F. (2005). "A review of research in the field of nanorobotics" (PDF). U.S. Department of Energy – Office of Scientific and Technical Information Oak Ridge, TN. SAND2005-6808: 1–50. doi:10.2172/875622. مؤرشف من الأصل (PDF) فيعشرة مارس 2020.
  4. ^ Cerofolini, G.; Amato, P.; Asserini, M.; Mauri, G. (2010). "A Surveillance System for Early-Stage Diagnosis of Endogenous Diseases by Swarms of Nanobots". Advanced Science Letters. 3 (4): 345–352. doi:10.1166/asl.2010.1138.
  5. ^ Yarin, A. L. (2010). "Nanofibers, nanofluidics, nanoparticles and nanobots for drug and protein delivery systems". Scientia Pharmaceutica Central European Symposium on Pharmaceutical Technology. 78 (3): 542. doi:10.3797/scipharm.cespt.8.L02.
  6. ^ Patel, G. M.; Patel, G. C.; Patel, R. B.; Patel, J. K.; Patel, M. (2006). "Nanorobot: A versatile tool in nanomedicine". Journal of Drug Targeting. 14 (2): 63–67. doi:10.1080/10611860600612862. PMID 16608733.
  7. ^ Balasubramanian, S.; Kagan, D.; Jack Hu, C. M.; Campuzano, S.; Lobo-Castañon, M. J.; Lim, N.; Kang, D. Y.; Zimmerman, M.; Zhang, L.; Wang, J. (2011). "Micromachine-Enabled Capture and Isolation of Cancer Cells in Complex Media". Angewandte Chemie International Edition. 50 (18): 4161–4164. doi:10.1002/anie.201100115. PMC 3119711. PMID 21472835.
  8. ^ Richard P. Feynman (December 1959). "There's Plenty of Room at the Bottom". مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2010. اطلع عليه بتاريخ 14 أبريل 2016.
  9. ^ Zyvex: "Self replication and nanotechnology" "artificial self replicating systems will only function in carefully controlled artificial environments ... While self replicating systems are the key to low cost, there is no need (and little desire) to have such systems function in the outside world. Instead, in an artificial and controlled environment, they can manufacture simpler and more rugged systems that can then be transferred to their final destination. ... The resulting medical device will be simpler, smaller, more efficient and more precisely designed for the task at hand than a device designed to perform the same function and self replicate. ... A single device able to do [both] would be harder to design and less efficient." نسخة محفوظة 25 أغسطس 2019 على مسقط واي باك مشين.
  10. ^ "Foresight Guidelines for Responsible Nanotechnology Development" "Autonomous self-replicating assemblers are not necessary to achieve significant manufacturing capabilities." "The simplest, most efficient, and safest approach to productive nanosystems is to make specialized nanoscale tools and put them together in factories big enough to make what is needed. ... The machines in this would work like the conveyor belts and assembly robots in a factory, doing similar jobs. If you pulled one of these machines out of the system, it would pose no risk, and be as inert as a light bulb pulled from its socket." نسخة محفوظةستة يونيو2019 على مسقط واي باك مشين.
  11. ^ Cavalcanti, A. (2009). "Nanorobot Invention and Linux: The Open Technology Factor – An Open Letter to UNO General Secretary" (PDF). CANNXS Project. 1 (1): 1–4. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 ديسمبر 2019.
  12. ^ Murday, J. S.; Siegel, R. W.; Stein, J.; Wright, J. F. (2009). "Translational nanomedicine: Status assessment and opportunities". Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 5 (3): 251–273. doi:10.1016/j.nano.2009.06.001. PMID 19540359.
  13. ^ Hogg, T. (2007). "Coordinating Microscopic Robots in Viscous Fluids". Autonomous Agents and Multi-Agent Systems. 14 (3): 271–305. doi:10.1007/s10458-006-9004-3.
  14. ^ Couvreur, P.; Vauthier, C. (2006). "Nanotechnology: Intelligent Design to Treat Complex Disease". Pharmaceutical Research. 23 (7): 1417–1450. doi:10.1007/s11095-006-0284-8. PMID 16779701.
  15. ^ Elder, J. B.; Hoh, D. J.; Oh, B. C.; Heller, A. C.; Liu, C. Y.; Apuzzo, M. L. J. (2008). "The Future of Cerebral Surgery". Neurosurgery. 62 (6 Suppl 3): 1555–79, discussion 1579–82. doi:10.1227/01.neu.0000333820.33143.0d. PMID 18695575.
  16. ^ Douglas, Shawn M.; Bachelet, Ido; Church, George M. (17 February 2012). "A logic-gated nanorobot for targeted transport of molecular payloads". Science. 335 (6070): 831–834. Bibcode:2012Sci...335..831D. doi:10.1126/science.1214081. PMID 22344439.
  17. ^ Hess, Henry; Bachand, George D.; Vogel, Viola (2004). "Powering Nanodevices with Biomolecular Motors". Chemistry: A European Journal. 10 (9): 2110–2116. doi:10.1002/chem.200305712. PMID 15112199.
  18. ^ Carroll, G. T.; London, G. B.; Landaluce, T. F. N.; Rudolf, P.; Feringa, B. L. (2011). "Adhesion of Photon-Driven Molecular Motors to Surfacesvia1,3-Dipolar Cycloadditions: Effect of Interfacial Interactions on Molecular Motion" (PDF). ACS Nano. 5 (1): 622–630. doi:10.1021/nn102876j. PMID 21207983. مؤرشف من الأصل (PDF) في 22 ديسمبر 2019.
تاريخ النشر: 2020-06-01 20:35:03
التصنيفات: تقنية النانو, تكنولوجيات ناشئة, روبوتيات, CS1: long volume value, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, مقالات يتيمة منذ مارس 2020, جميع المقالات اليتيمة, جميع المقالات التي بحاجة لصيانة, بوابة تقانة/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

من هم الفلسطينيون حملة الجنسية الإسرائيلية؟

المصدر: الأيام 24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:56
مستوى الصحة: 73% الأهمية: 83%

رجاوي سابق يقترب من الزمالك لتعويض أشرف بن شرقي

المصدر: راديو مارس - المغرب التصنيف: رياضة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:18:23
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 60%

مجددا.. ضابط شرطة أميركي يقتل رجلا أسود في ميشيغان

المصدر: الإمارات اليوم - الإمارات التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:18:30
مستوى الصحة: 58% الأهمية: 55%

بعثة الوداد تصل الجزائر

المصدر: راديو مارس - المغرب التصنيف: رياضة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:18:24
مستوى الصحة: 60% الأهمية: 53%

تأخر حركة القطارات على خط «القاهرة - الإسكندرية» 90  دقيقة

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:51
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 61%

المغرب يتوقع ارتفاع فاتورة الوقود لـ 2022 بنحو 120% | آخر الأخبار

المصدر: CNBC عربية - الإمارات التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:31
مستوى الصحة: 71% الأهمية: 85%

الأوقاف: توزيع 20 طن لحوم صكوك إطعام اليوم الخميس

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:48
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 53%

نائب محافظ القاهرة يتفقد أعمال تطوير شارع أنور المفتي بمدينة نصر

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:49
مستوى الصحة: 59% الأهمية: 69%

حركة القطارات| 70 دقيقة متوسط تأخيرات «بنها وبورسعيد»..الخميس 14 أبريل

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:52
مستوى الصحة: 48% الأهمية: 52%

لائحة الوداد لمباراة شباب بلوزداد

المصدر: راديو مارس - المغرب التصنيف: رياضة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:18:22
مستوى الصحة: 60% الأهمية: 58%

لماذا تأخر ماسك بإعلان شرائه أسهم تويتر.. سر يفضح!

المصدر: العربية - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:16
مستوى الصحة: 93% الأهمية: 91%

السكة الحديد: 70 دقيقة متوسط تأخيرات القطارات بين قليوب المنصورة

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:50
مستوى الصحة: 47% الأهمية: 68%

البنك الدولي يحذر من كارثة اقتصادية في أفغانستان

المصدر: العربية - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:19
مستوى الصحة: 86% الأهمية: 97%

ما حكم صلاة تارك الزكاة؟.. الإفتاء تُجيب 

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:52
مستوى الصحة: 57% الأهمية: 51%

«إسلام العشيري».. قصة مصري انقذ أرواح العرب بالحرب الروسية الأوكرانية

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:47
مستوى الصحة: 57% الأهمية: 63%

طلاء عقارات درب اللبانة ضمن أعمال تطوير القاهرة التاريخية| صور

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:49
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 52%

إصابات "كورونا" العالمية تتجاوز 498.94 مليون حالة

المصدر: الإمارات اليوم - الإمارات التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:18:31
مستوى الصحة: 58% الأهمية: 50%

الأرصاد تكشف حالة الطقس فجرًا.. القاهرة تسجل 14 درجة  

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:55
مستوى الصحة: 54% الأهمية: 55%

«الأرصاد»: أجواء ربيعية نهارًا وانخفاض ملحوظ في درجات الحرارة ليلاً

المصدر: بوابة أخبار اليوم - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:46
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 70%

باتريس كارتيرون يرفض عرض الاتحاد المصري

المصدر: راديو مارس - المغرب التصنيف: رياضة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:18:21
مستوى الصحة: 49% الأهمية: 51%

مشهد مهيب… فيديو لآلاف محتشدين بالحرم المكي فما صحته؟

المصدر: العربية - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-04-14 09:17:20
مستوى الصحة: 76% الأهمية: 94%

تحميل تطبيق المنصة العربية