¿Pueden las máquinas nanoscópicas manipular átomos?

Átomos de IBM

Centro de Investigación Almaden de IBM creó este patrón con los átomos de xenón individuales utilizando un microscopio de efecto túnel el 4 de abril de 1990.

¿Pueden las máquinas nanoscópicas manipular átomos?

El mundo a nanoescala es casi inimaginablemente pequeña. Un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro. Los ingenieros y los científicos han estado trabajando con el material en esta escala por algunos años. Por ejemplo, algunos de los microprocesadores más poderosos tienen millones de transistores sólo algunas decenas de nanómetros de ancho.

En medicina, los médicos y los ingenieros están trabajando juntos para crear sistemas de administración de fármacos nanoscópicas para combatir enfermedades como el cáncer. El objetivo es construir un módulo símil virus que pueden buscar canceroso células. El módulo contiene una carga útil de medicamentos contra el cáncer que mata. Las proteínas en el módulo actuarán como un sistema de guía, girando el módulo en el equivalente de una bomba inteligente. Al dirigirse a células específicas de cáncer, los médicos esperan minimizar los efectos negativos de los tratamientos contra el cáncer.

Pero el santo grial real para máquinas nanoscópicas es el ensamblador. Un ensamblador es una máquina hipotética nanoscópico que pueden construir cosas molécula por molécula. Millones de estos ensambladores podrían construir prácticamente cualquier cosa, dadas las materias primas adecuadas. Llamamos a este tipo de ingeniería nanotecnología molecular.

Aún no estamos allí. La mayoría de los dispositivos que hemos construido son en la escala micro. LA micrómetro es una millonésima parte de un metro - significativamente más grande que un nanómetro. Estos dispositivos son demasiado grandes para manipular individuo átomos, porque la escala atómica es incluso más pequeño que la nanoescala. Los átomos varían de tamaño, pero en general un solo nanómetro es unos pocos átomos de ancho. Medimos el tamaño de los átomos en angstroms. Uno angstrom es una décima parte de la longitud de un nanómetro.

Eso no quiere decir que no podemos manipular átomos individuales utilizando otras herramientas. En 1990, los ingenieros de IBM manipular átomos utilizando un túnel microscopio. Arreglaron átomos sobre una superficie de metal para deletrear IBM. Si bien el propio microscopio no era nanoscópico, tiene una muy fina aguja con un punto que es sólo un átomo de tamaño.

¿Alguna vez construido dispositivos nanoscópicos que se pueden mover átomos alrededor? La respuesta es incierta. Algunos científicos e ingenieros dicen que el concepto de nanotecnología molecular no es plausible. Muchos recurren a la manipulación de átomos a través de la química en lugar de construir una máquina nanoscópico para construir cadenas moleculares. Incluso si nunca construimos ensambladores moleculares, el conocimiento que va a ganar de tratar pueden cambiar el mundo.

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