En nanorobot opererer på nanoskala, målt i milliarddeler av en meter. Den er mindre enn et virus, mindre enn bølgelengden til synlig lys. På denne skalaen er ikke roboter miniatyrmaskiner med gir og motorer. De er molekyler eller molekylære sammenstillinger designet for å utføre en funksjon.

Naturen bygger allerede nanoskalamaskiner. Ribosomet er en molekylær assembler. ATP-syntase er en rotasjonsmotor. Kinesin går langs mikrotubuli. Forskere kopierer disse designene. DNA-origami bretter DNA-tråder til former. Molekylmotorer omdanner kjemisk energi til bevegelse. Noen nanoroboter er ørsmå partikler som reagerer på magnetfelt eller lys.

Nanorobot-tilnærminger

• DNA-basert: selvorganiserende strukturer for medikamentlevering.
• Molekylære motorer: syntetiske eller biologiske, drevet av ATP.
• Magnetiske nanopartikler: styrt av eksterne felt.
• Lysdrevet: aktiveres av spesifikke bølgelengder.
• Hybrid: en kombinasjon av biologiske og syntetiske komponenter.

Nanoroboter er stort sett forskning. Medisinske anvendelser er det langsiktige målet: en robot som svømmer gjennom blodbanen, identifiserer en kreftcelle og frigjør et legemiddel bare der. Det ville eliminere bivirkningene av cellegift. Andre anvendelser inkluderer miljøopprydding, molekylær produksjon og databehandling på molekylært nivå. Utfordringene er enorme. Hvordan driver du en nanorobot? Hvordan kontrollerer du den? Hvordan kommuniserer du med den? Hvordan bygger du milliarder av dem? Ingen av disse er løst. Feltet er i et tidlig stadium, men løftet er stort. En maskin på størrelse med et molekyl som kan reparere celler eller bygge materialer er en kraftig idé, og den blir sakte men sikkert virkelighet.