Nano Robotics es la tecnología de creación de máquinas o robots cerca de la escala microscópica de un nanómetro (10-9 metros). La nanorobótica se refiere a nanotecnología - una disciplina de ingeniería para diseñar y construir nanorobots. Estos dispositivos varían de 0,1 a 10 micrómetros y están formados por componentes moleculares o de nanoescala. Como todavía no se han creado robots nano artificiales no biológicos, siguen siendo un concepto fingido. Los nombres nanorobots, nanoides, nanites o nanomites también se han utilizado para describir estos hipotéticos dispositivos.
Nanorobots
Los nano robots se pueden utilizar en diferentes áreas de aplicación, como la medicina y la tecnología espacial. Hoy en día, estos nanorobots juegan un papel crucial en el campo de la biomedicina, particularmente para el tratamiento del cáncer, aneurismas cerebrales, eliminación de cálculos renales, eliminación de partes defectuosas en la estructura del ADN y para algunos otros tratamientos que necesitan el máximo apoyo para salvar vidas humanas.
Los nanorobots son nano dispositivos que se utilizan con el fin de mantener y proteger el cuerpo humano contra los patógenos. Los nanorobots se implementan mediante el uso de varios componentes como sensores, actuadores, control, potencia, comunicación e interconectando escalas especiales cruzadas entre sistemas orgánicos inorgánicos.
El desarrollo de nanorobots se realiza mediante varios enfoques como:
Biochip
La combinación de nanotecnología, fotolitografía y nuevos biomateriales, puede considerarse como una posible vía necesaria para diseñar tecnología para desarrollar nanorobots para aplicaciones médicas como el diagnóstico y la administración de fármacos. Este enfoque realista en el diseño de nanorobots es una metodología que se utiliza en las industrias electrónicas.
Nubots
Nubot es un acrónimo de 'robots de ácido nucleico'. Los nubots son dispositivos robóticos artificiales a nanoescala. Los nubots representativos incluyen numerosos caminantes de ácido desoxi nucleico reportados por el grupo de Ned Seeman en NYU, el grupo de Niles Pierce en Caltech, el grupo de John Reif en la Universidad de Duke, el grupo de Chengde Mao en Purdue y el grupo de Andrew Turberfield en la Universidad de Oxford.
Nanoensamblaje posicional
En el año 2000, Robert Frietas y Ralph Merkle encontraron la colaboración de nanofábricas, que es un esfuerzo continuo que consta de diez organizaciones con 23 investigadores de cuatro países. Esta colaboración tiene como objetivo desarrollar mecanosíntesis de posición controlada y nanofábrica diamondoide que sea capaz de construir un nanorobot médico diamondoide.
Uso de bacterias
Este enfoque hace uso de microorganismos biológicos, como la bacteria en espiral Escherichia. Entonces, este modelo usa un flagelo para propulsión. El uso de campos electromagnéticos es para controlar el movimiento del dispositivo biológico integrado y sus aplicaciones limitadas.
Aplicaciones de los nanorobots
1. Nanorobótica en cirugía
Los nanorobots quirúrgicos se introducen en el cuerpo humano a través de sistemas vasculares y otras cavidades. Los nanorobots quirúrgicos actúan como un cirujano in situ semiautónomo dentro del cuerpo humano y son programados o dirigidos por un cirujano humano. Este nanorobot quirúrgico programado realiza varias funciones como la búsqueda de patógenos y luego el diagnóstico y corrección de lesiones mediante nanomanipulación sincronizada con una computadora a bordo mientras conserva y se pone en contacto con el cirujano supervisor a través de señales de ultrasonido codificadas.
Nanorobótica en cirugía
Hoy en día, se están explorando las formas anteriores de nanocirugía celular. Por ejemplo, una micropipeta que vibra rápidamente a una frecuencia de 100 Hz, una micropipeta comparativamente menor que 1 micrón de diámetro de punta se usa para cortar dendritas de neuronas individuales. Este proceso no debe dañar la capacidad celular.
2. Diagnóstico y pruebas
Los nanorobots médicos se utilizan con el propósito de diagnosticar, probar y monitorear microorganismos, tejidos y células en el torrente sanguíneo. Estos nanorobots son capaces de anotar el registro e informar de algunos signos vitales como la temperatura, la presión y los parámetros del sistema inmunológico de diferentes partes del cuerpo humano de forma continua.
3. Nanorobótica en la terapia génica
Los nanorobots también son aplicables en el tratamiento de enfermedades genéticas, al relacionar las estructuras moleculares del ADN y las proteínas de la célula. Las modificaciones e irregularidades en el ADN y las secuencias de proteínas se corrigen (editan). La terapia de reemplazo cromosómico es muy eficaz en comparación con la reparación celular. Un recipiente de reparación ensamblado está incorporado en el cuerpo humano para realizar el mantenimiento de la genética al flotar dentro del núcleo de una célula.
Nanorobótica en terapia génica
La superenrollamiento de ADN cuando se agranda dentro de su par inferior de brazos robóticos, la nanomáquina tira de la hebra que no está herida para su análisis, mientras que los brazos superiores separan las proteínas de la cadena. La información que se almacena en la base de datos de la gran nanocomputadora se coloca fuera del núcleo y se compara con las estructuras moleculares del ADN y las proteínas que están conectadas a través del enlace de comunicación a la nave de reparación celular. Las anomalías encontradas en las estructuras se corrigen y las proteínas que se unen a la cadena del ácido desoxi nucleico vuelven a adoptar su forma original.
4. Nanorobots en la detección y el tratamiento del cáncer
Las etapas actuales de las tecnologías médicas y las herramientas terapéuticas se utilizan para el tratamiento exitoso del cáncer. El aspecto importante para lograr un tratamiento exitoso se basa en la mejora de la administración eficaz del fármaco para disminuir los efectos secundarios de la quimioterapia.
Nanorobots en la detección y el tratamiento del cáncer
Los nanorobots con biosensores químicos integrados se utilizan para detectar las células tumorales en las primeras etapas del desarrollo del cáncer dentro del cuerpo de un paciente. Los nanosensores también se utilizan para encontrar la intensidad de las señales de E-cadherina.
5. La nano odontología es una de las aplicaciones más importantes, ya que los nanorobots ayudan en diferentes procesos involucrados en la odontología. Estos nanorobots son útiles para desensibilizar el diente, anestesia oral, enderezar la dentadura irregular y mejorar la durabilidad de los dientes, reparaciones importantes de los dientes y mejorar la apariencia de los dientes, etc.
Nano-odontología
6. Los nanorobots también se pueden utilizar como dispositivos auxiliares para procesar diferentes reacciones químicas en los órganos afectados. Estos robots también son útiles para monitoreando y controlando niveles de glucosa en pacientes diabéticos.
Proyectos robóticos
La lista de proyectos robóticos incluye lo siguiente.
Proyectos de robótica para estudiantes de ingeniería
1. Controlado por infrarrojos Vehículo robótico
2. Frecuencia de radio Vehículo robótico controlado con disposición de rayo láser
3. Basado en microcontrolador 8051 Vehículo robótico de seguimiento de línea
4. Control y movimiento de Pick and Place robótico Armar usando Android de forma inalámbrica
5. Vehículo robótico controlado por voz por larga distancia Reconocimiento de voz
6. Vehículo robótico detector de metales
7. Pick N Place con pinza de agarre suave
8. Vehículo robótico de extinción de incendios utilizando 8051 Microcontrolador
9. Robot controlado por radiofrecuencia con Cámara inalámbrica de visión nocturna para espiar en el campo de guerra
10. Robot de extinción de incendios operado de forma remota con aplicaciones de Android
11. Robot inalámbrico multiusos controlado por computadora personal.
12. Multifrecuencia de tono dual Robot controlado por teléfono móvil
13. Brújula digital y Sistema de Posicionamiento Global Sistema de auto navegación basado
14. Trenes Auto Metro que se desplazan entre dos estaciones
Se trata de aplicaciones de la nanorobótica en el campo médico, como cirugía, diagnóstico y pruebas, terapia génica, detección y tratamiento del cáncer, nano odontología, etc. La lista de proyectos proporcionada en este artículo es bastante útil para estudiantes de ingeniería para proyectos de robótica . Además, para cualquier ayuda con respecto a este tema, puede contactarnos comentando en la sección de comentarios que se encuentra a continuación.
Créditos fotográficos:
- Nanorobots de themarysue
- Nanorobótica en Cirugía por yolasita
- Nanorobótica en terapia génica por buzzle
- Nanodentistry por njms
- Proyectos robóticos de dti
