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Nanobot per riparare circuiti elettronici, funziona!

Tra le tante rivoluzioni che attendono la tecnologia e la scienza nei prossimi anni ci sono le nanotecnologie. Controllare la materia su una scala inferiore al nanometro, a livello atomico e molecolare, per fare cose sinora impossibili. All'interno di tutto questo c'è un grande lavoro sui nanobot, piccolissimi robot in grado di compiere operazioni mirate.Un nuovo studio pubblicato su Nano Letters potrebbe rappresentare un grande passo avanti nel settore. I ricercatori della University of California, San Diego e Pittsburgh hanno creato piccoli robot che possono riparare automaticamente fratture e crepe. Queste nanoscopiche soluzioni hanno riparato un circuito elettronico non funzionante, ma potrebbero essere adattate per fare altrettanto in sistemi biologici, insomma guarire ferite."Questo tipo di sistema di riparazione rappresenta un importante passo avanti per la realizzazione di nanosistemi biomimetici che possono sentire e rispondere in modo autonomo a cambiamenti ambientali", ha spiegato l'autore. Questo ha "un'ampia gamma di applicazioni, dall'elettronica in grado di autoripararsi alla consegna mirata di farmaci".


I nanobot non sono una nuova invenzione, anche se rimangono oggetti da laboratorio. Nel 2012 uno studio dimostrò come il DNA origami - segmenti di DNA uniti per realizzare strutture 3D - possono cambiare dinamicamente forma e attaccare tumori. Alcune di queste strutture possono essere usate come un cavallo di Troia, al fine d'infiltrarsi in cellule leucemiche resistenti ai farmaci e ucciderle dall'interno.
In un nuovo studio i ricercatori hanno concentrato i loro sforzi sull'abilità dei nanobot di riparare anziché distruggere. Insomma, si sono ispirati alle piastrine che aiutano la coagulazione del sangue. Il team si è chiesto se si potessero creare nanobot capaci di fare la stessa cosa per i circuiti elettronici danneggiati, e per questo hanno deciso di usare particelle "Janus" - composte da due emisferi chimici distinti.
In questo caso le particelle contenevano oro su un lato e platino sull'altro. Una volta immesse in una soluzione di perossido di idrogeno, l'emisfero platino ha reagito chimicamente rilasciando un flusso di ossigeno. Questo flusso è abbastanza potente da spostare le particelle, che sono migliaia di volte più piccole della larghezza di un capello, lungo la soluzione come se stessero usando un "jetpack" in miniatura.


Dopo aver creato una mistura di particelle Janus e perossido di idrogeno, i ricercatori hanno creato un circuito elettronico capace di accendere un LED con una batteria. Poi hanno graffiato il circuito, lasciando una scanalatura piccolissima e rendendolo incapace di alimentare il LED. Infine il team ha versato la soluzione di particelle Janus e ha scoperto che, dopo solo 30 minuti, il circuito funzionava di nuovo.


I ricercatori hanno correttamente previsto che, con il lato di platino che spingeva i nanobot lungo la soluzione, gli emisferi oro sarebbero stati attratti dai "pozzi energetici" prodotti dall'incisione sul circuito. Le particelle hanno così iniziato a riversarsi rapidamente in questi "pozzi" e occupare la fessura. E poiché entrambi i metalli conducono elettricità, il circuito è tornato a funzionare. Se in futuro i ricercatori riuscissero a creare un equivalente biologico potrebbero fare altrettanto per curare ferite di varia entità.

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