أصغر محرك في العالم

طور العلماء في جامعة كامبريدج البريطانية أصغر محرك مجهري (نانوي) بالعالم له القدرة على قيادة الروبوتات النانوية بما فيها الروبوتات الطبية التي يمكنها السفر خلال جسم الإنسان.

ويتألف النموذج الأصلي للجهاز المعروف باسم النملة من كرات ذهبية نانوية مع هلام خاص من البوليمر (مركب كيميائي)، ويولد قوة دافعة على نطاق نانوي أكبر مئة مرة لكل وحدة وزن من أي محرك أو قوة عضلية مألوفة.

ويعمل "المحرك النملة" من خلال ردود الفعل الجسدية بدلا من المواد الكيميائية ويحتوي على جزيئات نانوية من الذهب، وزن الواحدة منها نحو 0.06 ميكرون، أو واحد من الألف من قطر شعرة الإنسان، مع البوليمر الهلامي الشكل المسمى بنيبام (pNIPAM).

وعندما ترتفع درجة الحرارة فوق الدرجة الحرجة -32 مئوية- تتماسك جزيئات الذهب بإحكام مع البوليمر من خلال التجاذب الجزيئي، وعندما تنخفض دون الـ32 يمتص البوليمر الماء فجأة ويتمدد فتتباعد جزيئات الذهب بسرعة كالزنبرك. وتظهر التجارب أن رد الفعل قابل للانعكاس تماما وبسرعة.

وبإمكان المحرك قيادة روبوت نانوي عبر سلسلة من الضربات المكبسية كما في محرك السيارة، لكن على نطاق متناه في الصغر مليارات المرات. ويقول العلماء إن تلك الفكرة يمكن أن تدعم مجموعة كبيرة من التصاميم المستقبلية.