Gli scienziati dell'Università di Manchester hanno creato il primo "robot molecolare" al mondo in grado di svolgere compiti di base, inclusa la costruzione di altre molecole.

I piccoli robot, che misurano un milionesimo di millimetro, può essere programmato per spostare e costruire carichi molecolari, usando un piccolo braccio robotico.

Ogni singolo robot è in grado di manipolare una singola molecola ed è composto da appena 150 carbonio, idrogeno, atomi di ossigeno e azoto. Per contestualizzare quella dimensione, un miliardo di miliardi di questi robot accatastati uno sopra l'altro avrebbe ancora le stesse dimensioni di un singolo granello di sale.

I robot operano eseguendo reazioni chimiche in soluzioni speciali che possono poi essere controllate e programmate dagli scienziati per svolgere i compiti di base.

In futuro tali robot potrebbero essere utilizzati per scopi medici, processi di produzione avanzati e persino la costruzione di fabbriche molecolari e catene di montaggio. La ricerca sarà pubblicata su Natura giovedì 21 settembre.

Professor David Leigh, che ha guidato la ricerca presso la Facoltà di Chimica dell'Università, spiega:'Tutta la materia è costituita da atomi e questi sono i mattoni di base che formano le molecole. Il nostro robot è letteralmente un robot molecolare costruito con atomi, proprio come puoi costruire un robot molto semplice con i mattoncini Lego. Il robot risponde quindi a una serie di semplici comandi programmati con input chimici da uno scienziato.

'È simile al modo in cui i robot vengono utilizzati su una catena di montaggio di automobili. Quei robot raccolgono un pannello e lo posizionano in modo che possa essere rivettato nel modo corretto per costruire la carrozzeria di un'auto. Così, proprio come il robot in fabbrica, la nostra versione molecolare può essere programmata per posizionare e rivettare i componenti in modi diversi per costruire prodotti diversi, solo su una scala molto più piccola a livello molecolare.'

Il vantaggio di avere macchinari così piccoli è che riduce enormemente la domanda di materiali, può accelerare e migliorare la scoperta di farmaci, ridurre drasticamente i requisiti di alimentazione e aumentare rapidamente la miniaturizzazione di altri prodotti. Perciò, le potenziali applicazioni per i robot molecolari sono estremamente varie ed entusiasmanti.

Il prof. Leigh afferma:"La robotica molecolare rappresenta il massimo della miniaturizzazione dei macchinari. Il nostro obiettivo è progettare e realizzare le macchine più piccole possibili. Questo è solo l'inizio, ma prevediamo che entro 10-20 anni i robot molecolari inizieranno ad essere utilizzati per costruire molecole e materiali sulle catene di montaggio nelle fabbriche molecolari.'

Mentre costruire e far funzionare una macchina così piccola è estremamente complesso, le tecniche utilizzate dal team si basano su semplici processi chimici.

Il prof. Leigh ha aggiunto:"I robot sono assemblati e azionati utilizzando la chimica. Questa è la scienza di come gli atomi e le molecole reagiscono tra loro e di come le molecole più grandi sono costruite da quelle più piccole.

'È lo stesso tipo di processo che gli scienziati usano per produrre medicinali e plastica da semplici blocchi chimici. Quindi, una volta costruiti i nano-robot, sono gestiti da scienziati aggiungendo input chimici che dicono ai robot cosa fare e quando, proprio come un programma per computer.'