Un nanorobot fonctionne à l'échelle nanométrique, mesurée en milliardièmes de mètre. Il est plus petit qu'un virus, plus petit qu'une longueur d'onde de la lumière visible. À cette échelle, les robots ne sont pas des machines miniatures dotées d'engrenages et de moteurs. Ce sont des molécules ou des assemblages moléculaires conçus pour accomplir une fonction.

La nature construit déjà des machines à l'échelle nanométrique. Le ribosome est un assembleur moléculaire. L'ATP synthase est un moteur rotatif. La kinésine se déplace le long des microtubules. Les scientifiques reproduisent ces modèles. L'origami d'ADN permet de plier des brins d'ADN pour leur donner différentes formes. Les moteurs moléculaires convertissent l'énergie chimique en mouvement. Certains nanorobots sont de minuscules particules qui réagissent aux champs magnétiques ou à la lumière.

Approches nanorobot

• À base d'ADN : structures auto-assemblées pour l'administration de médicaments.
• Moteurs moléculaires : synthétiques ou biologiques, alimentés par l’ATP.
• Nanoparticules magnétiques : dirigées par des champs externes.
• Activé par la lumière : activé par des longueurs d'onde spécifiques.
• Hybride : combinant des composants biologiques et synthétiques.

Les nanorobots relèvent principalement de la recherche. Leurs applications médicales constituent l'objectif à long terme : un robot capable de circuler dans le système sanguin, d'identifier une cellule cancéreuse et d'y libérer un médicament spécifiquement. Ceci permettrait d'éliminer les effets secondaires de la chimiothérapie. Parmi les autres applications figurent la dépollution, la fabrication moléculaire et l'informatique à l'échelle moléculaire. Les défis sont immenses. Comment alimenter un nanorobot ? Comment le contrôler ? Comment communiquer avec lui ? Comment en construire des milliards ? Aucune de ces questions n'est encore résolue. Le domaine est encore émergent, mais son potentiel est immense. Une machine de la taille d'une molécule, capable de réparer des cellules ou de fabriquer des matériaux, représente une idée puissante qui, peu à peu, devient réalité.