Descubre las características y usos de los nanorobots.

Los nanorobots son dispositivos microscópicos teóricos medidos en la escala de nanómetros (1 nm equivale a una millonésima parte de 1 milímetro). Cuando se realizaran por completo desde la etapa hipotética, trabajarían a nivel atómico, molecular y celular para realizar tareas en los campos médico e industrial que hasta ahora han sido materia de ciencia ficción .

Es probable que un nanorobot se construya con átomos de carbono.

En unas pocas generaciones, a alguien diagnosticado con cáncer se le podría ofrecer una nueva alternativa a la quimioterapia , el tratamiento tradicional de radiación que mata no solo las células cancerosas sino también las células humanas sanas, causando pérdida de cabello, fatiga, náuseas, depresión y una serie de otros síntomas. Un médico que practica la nanomedicina le ofrecería al paciente una inyección de un tipo especial de nanorobot que buscaría las células cancerosas y las destruiría, disipando la enfermedad en su origen y dejando intactas las células sanas. La magnitud de las dificultades para el paciente sería esencialmente un pinchazo en el brazo. Una persona que se somete a un tratamiento con nanorobóticos podría esperar no tener conciencia de los dispositivos moleculares que funcionan en su interior, aparte de la rápida mejora de su salud.

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La nanorobótica utiliza la nanotecnología para desarrollar robots microscópicos que son mucho más pequeños en ancho que un mechón de cabello humano.

Los nanorobots de la nanomedicina son tan pequeños que pueden atravesar fácilmente el cuerpo humano. Los científicos informan que el exterior de un nanorobot probablemente estará construido con átomos de carbono en una estructura diamondoide debido a sus propiedades inertes y resistencia. Las superficies súper lisas disminuirán la probabilidad de activar el sistema inmunológico del cuerpo, lo que permitirá que los nanorobots realicen sus tareas sin obstáculos. La glucosa o los azúcares corporales naturales y el oxígeno pueden ser una fuente de propulsión, y el nanorobot tendrá otras partes bioquímicas o moleculares dependiendo de su tarea.

Los nanorobots pueden ofrecer una alternativa a la quimioterapia, lo que permite a los pacientes evitar muchos de los efectos secundarios que limitan la calidad de vida.

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Según las teorías actuales, los nanorobots poseerán una comunicación bidireccional al menos rudimentaria; responderá a señales acústicas; y podrá recibir energía o incluso reprogramar instrucciones de una fuente externa a través de ondas de sonido. Una red de nanorobots estacionarios especiales podría colocarse estratégicamente en todo el cuerpo, registrando cada nanorobot activo a medida que pasa y luego informando esos resultados, lo que permite que una interfaz realice un seguimiento de todos los dispositivos del cuerpo. Un médico no solo podía monitorear el progreso de un paciente, sino también cambiar las instrucciones de los nanorobots in vivo para avanzar a otra etapa de curación. Cuando se complete la tarea, los nanorobots se eliminarán del cuerpo.

La nanotecnología molecular (MNT), la ciencia general de la nanomedicina, prevé nanorobots fabricados en nanofábricas no más grandes que una impresora de escritorio promedio. Las nanofábricas utilizarían herramientas a nanoescala capaces de construir nanorobots con especificaciones exigentes. El diseño, la forma, el tamaño y el tipo de átomos, moléculas y componentes computarizados incluidos serían específicos de la tarea. La materia prima para fabricar los nanorobots sería casi gratuita y el proceso prácticamente libre de contaminación , lo que haría de los nanorobots una tecnología extremadamente asequible y muy atractiva.

La primera generación de nanorobots probablemente cumplirá tareas muy simples, volviéndose más sofisticadas a medida que avanza la ciencia. Se controlarán no solo a través de una funcionalidad de diseño limitada, sino también a través de la programación y la señalización acústica antes mencionada, que se puede utilizar, en particular, para apagar los nanorobots.

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Robert A. Freitas Jr., autor de Nanomedicine , nos da un ejemplo de un tipo de nanorobot médico que ha diseñado y que actuaría como glóbulo rojo. Consiste en átomos de carbono en un patrón de diamante para crear lo que es básicamente un pequeño tanque esférico presurizado, con "rotores de clasificación molecular" que cubren poco más de un tercio de la superficie. Para hacer una analogía aproximada, estas moléculas actuarían como las paletas de un barco fluvial que capturan moléculas de oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2), que luego pasarían a la estructura interna del nanorobot.

Todo el nanorobot, al que Freitas denominó respirocito , consta de 18 mil millones de átomos y puede contener hasta 9 mil millones de moléculas de O2 y CO2, o poco más de 235 veces la capacidad de un glóbulo rojo humano. Esta mayor capacidad es posible debido a que la estructura del diamante soporta mayores presiones que una célula humana. Los sensores del nanorobot activarían los rotores moleculares para liberar gases o recogerlos, según las necesidades de los tejidos circundantes. Una dosis saludable de estos nanorobots inyectada en un paciente en solución, explica Freitas, permitiría a alguien sentarse cómodamente bajo el agua cerca del desagüe de la piscina del jardín durante casi cuatro horas, o correr a toda velocidad durante 15 minutos antes de respirar.

Si bien las posibles aplicaciones médicas e incluso militares parecen obvias para este tipo simple de nanorobot, las implicaciones para la vida cotidiana también son intrigantes. Imagínese el buceo sin tanque ni regulador, pero con un enjambre de respirocytes en su torrente sanguíneo; o los Juegos Olímpicos de 2030 cuando, tal vez, los super-atletas no serán escaneados en busca de drogas, sino de aumento nanorobótico.

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Although nanorobots applied to medicine hold a wealth of promise from eradicating disease to reversing the aging process (wrinkles, loss of bone mass and age-related conditions are all treatable at the cellular level), nanorobots are also candidates for industrial applications. In great swarms they might clean the air of carbon dioxide, repair the hole in the ozone, scrub the water of pollutants, and restore our ecosystems.

Early theories in The Engines Of Creation (1986), by "the father of nanotechnology," Eric Drexler, envisioned nanorobots as self-replicating. This idea is now obsolete but at the time the author offered a worst-case scenario as a cautionary note. Runaway microscopic nanobugs exponentially disassembling matter at the cellular level in order to make more copies of themselves - a situation that could rapidly wipe out all life on Earth by changing it into "gray goo." This unlikely but theoretically feasible ecophage triggered a backlash and blockade to funding. The idea of self-replicating nanobugs rapidly became rooted in many popular science fiction themes including Star Trek's nanoalien, the Borg.

Over the years MNT theory continued to evolve eliminating self-replicating nanorobots. This is reflected in Drexler's later work, Nanosystems (1992). The need for more control over the process and position of nanomachines has led to a more mechanical approach, leaving little chance for runaway biological processes to occur.

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Nanorobots are poised to bring the next revolution in technology and medicine, replacing the cumbersome and toxic Industrial Age and opening humankind up to incredible possibilities. But while gray goo is no longer a central concern, more potential dangers and abuses of nanotechnology remain under serious consideration by scientists and watchdog groups alike.

 

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