Samarbete mellan materialvetare, biologer och kemister skulle kunna främja utvecklingen av självmonterande nanomaterial, kallas nanoarkitektonik, argumenterar en recension i tidskriften Vetenskap och teknik för avancerade material . Och medan cyberteknik för närvarande fångar allmänhetens fantasi, investeringar i denna typ av samverkande materialforskning är avgörande för att möta samhällets behov av energilagring, kemisk avkänning och ett brett utbud av biologiska tillämpningar.

Nanoarkitektonik tillåter arrangemang av grupper av atomer eller molekyler till en förutbestämd struktur. De kan användas för att skapa små elektriska kretsar, manipulera kemikalier och skapa olika byggstenar för nanoskalateknologier. Nanoarkitektoniska material som självmonteras till önskat arrangemang är nödvändiga för att optimera och utveckla dessa teknologier.

Katsuhiko Ariga och kollegor vid Japans nationella institut för materialvetenskap undersökte de senaste framstegen inom material nanoarkitektonik. De tror att förutsäga framtiden för dessa material kräver en undersökning av biologiska system, som cell- och proteinytor, och makromolekylära gränssnitt.

Självmonterade strukturer är vanliga inom biologin, till exempel, i lipidlager eller komponenter i cytoskelett; Därför kan förståelse för hur man kontrollerar utvecklingen och beteendet hos biologiska strukturer hjälpa till med nanoarkitektonik. Även om det görs framsteg med att utveckla vissa biologiska gränssnittsmaterial, att skapa mycket sofistikerade självmonterade system är ännu inte möjligt. Samarbete mellan materialvetare, biologer och kemister behövs för att replikera egenskaperna hos högt utvecklade biologiska system i nanomaterial.

"Utvecklingen av funktionella material genom självmonterande nanoarkitektonik är analog med utvecklingen av levande varelser från komponentmolekyler, " skriver recensenterna. "Men, medan levande system tog miljarder år att utvecklas, nanoarchitectonics skulle kunna användas för att uppnå många av dess förväntade mål inom de närmaste decennierna."