В лаборатории Дартмутского колледжа (США) ученые с помощью 3D-печати создали умный материал, способный поднять вес, в 15 раз превышающий его собственный. Это стало возможно благодаря нанороботам, состоящим из механически связанных компонентов молекулы ротаксана.

Ротаксаны, гантелевидные молекулы, способны превращать энергию в движение и выполнять определенные задачи, реагируя на стимулы. Однако, заставить их работать как настоящие механизмы непросто, поскольку группа ротаксанов может состоит из миллиарда разнонаправленных элементов, которые движутся одновременно и во все стороны. Химики Дартмутского колледжа под руководством Кэ Чэньфэня обнаружили способ управления и синхронизации их движения. Они использовали подвид ротаксанов, группу молекул полиротаксанов, с несколькими кольцами вокруг молекулярной оси, которые можно легко укреплять и управлять ими.

Добавив воды в группу полиротаксанов, ученые заставили кольца молекул слепиться, что сделало их более жесткими и позволило ученым создать из них комплексные системы, правильно направленные и пригодные для работы.

Результаты испытаний механических функций этого материала оказались более чем впечатляющими. Напечатанный на 3D-принтере куб смог поднять монету весом в 15 раз больше, чем его собственный, сообщает 3ders.

«Мы надеемся, что это открытие поможет ученым и дальше разрабатывать умные материалы и устройства, — сказал Кэ. — К примеру, добавив сокращение и скручивание к движению на подъем, молекулярные машины могли бы применяться как мягкие роботы, выполняющие сложные задачи».

Новый тип молекулярных роботов создали ученые Университета Тохоку. Это липидные мешки, заполненные жидкостью. Внутри мешка находится молекулярный привод, состоящий из двигательного белка, и молекулярная муфта сцепления, состоящая из ДНК. Робот способен менять форму в ответ на сигналы ДНК.