يعمل الروبوت النانوي على المستوى النانوي، الذي يُقاس بأجزاء من مليار من المتر. وهو أصغر من الفيروس، وأصغر من طول موجة الضوء المرئي. عند هذا المستوى، لا تُعدّ الروبوتات آلات مصغّرة مزوّدة بتروس ومحركات، بل هي جزيئات أو تجمعات جزيئية مصممة لأداء وظيفة محددة.

تُنشئ الطبيعة بالفعل آلات نانوية. الريبوسوم مُجمِّع جزيئي، وإنزيم ATP سينثاز مُحرك دوار، والكينيسين يتحرك على طول الأنابيب الدقيقة. يُحاكي العلماء هذه التصاميم. فن طي الحمض النووي (DNA origami) يُشكّل خيوط الحمض النووي في أشكال مُختلفة. تُحوّل المحركات الجزيئية الطاقة الكيميائية إلى حركة. بعض الروبوتات النانوية عبارة عن جسيمات صغيرة تستجيب للمجالات المغناطيسية أو الضوء.

نهج الروبوتات النانوية

• هياكل ذاتية التجميع تعتمد على الحمض النووي لتوصيل الأدوية.
• المحركات الجزيئية: اصطناعية أو بيولوجية، تعمل بالطاقة التي يوفرها الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP).
• الجسيمات النانوية المغناطيسية: يتم توجيهها بواسطة المجالات الخارجية.
• يعمل بالضوء: يتم تنشيطه بواسطة أطوال موجية محددة.
• هجين: يجمع بين المكونات البيولوجية والاصطناعية.

تُستخدم الروبوتات النانوية في الغالب لأغراض البحث. أما التطبيقات الطبية فهي الهدف طويل الأمد: روبوت يسبح في مجرى الدم، ويحدد الخلية السرطانية، ويُطلق الدواء فيها فقط. من شأن ذلك أن يُلغي الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي. تشمل التطبيقات الأخرى تنظيف البيئة، والتصنيع الجزيئي، والحوسبة على المستوى الجزيئي. التحديات هائلة. كيف يُمكن تزويد الروبوت النانوي بالطاقة؟ كيف يُمكن التحكم به؟ كيف يُمكن التواصل معه؟ كيف يُمكن بناء مليارات منه؟ لم تُحل أي من هذه الأسئلة بعد. لا يزال هذا المجال في مراحله الأولى، لكن الآفاق واعدة. إن فكرة آلة بحجم جزيء قادرة على إصلاح الخلايا أو بناء المواد فكرة واعدة، وهي تتحول تدريجيًا إلى واقع.