Un nanorobot funcționează la nanoscală, măsurată în miliardimi de metru. Este mai mic decât un virus, mai mic decât lungimea de undă a luminii vizibile. La această scară, roboții nu sunt mașini miniaturale cu angrenaje și motoare. Sunt molecule sau ansambluri moleculare concepute pentru a îndeplini o funcție.

Natura construiește deja mașini la scară nanometrică. Ribozomul este un asamblator molecular. ATP sintaza este un motor rotativ. Kinesina se deplasează de-a lungul microtubulilor. Oamenii de știință copiază aceste modele. Origamiul ADN-ului pliază firele de ADN în forme. Motoarele moleculare transformă energia chimică în mișcare. Unii nanoroboți sunt particule minuscule care răspund la câmpuri magnetice sau la lumină.

Abordări nanorobotice

• Bazate pe ADN: structuri autoasamblate pentru administrarea de medicamente.
• Motoare moleculare: sintetice sau biologice, alimentate de ATP.
• Nanoparticule magnetice: dirijate de câmpuri externe.
• Acționat de lumină: activat de anumite lungimi de undă.
• Hibrid: combină componente biologice și sintetice.

Nanoroboții sunt în mare parte destinați cercetării. Aplicațiile medicale reprezintă obiectivul pe termen lung: un robot care înoată prin fluxul sanguin, identifică o celulă canceroasă și eliberează un medicament doar acolo. Aceasta ar elimina efectele secundare ale chimioterapiei. Alte aplicații includ curățarea mediului, fabricarea moleculară și calculul la nivel molecular. Provocările sunt enorme. Cum alimentezi un nanorobot? Cum îl controlezi? Cum comunici cu el? Cum construiești miliarde dintre ele? Niciuna dintre acestea nu este rezolvată. Domeniul este la început, dar promisiunea este mare. O mașină de dimensiunea unei molecule care poate repara celule sau construi materiale este o idee puternică și devine încetul cu încetul realitate.