Att skapa molekylära mikrorobotar som efterliknar förmågan hos levande organismer är en dröm om nanoteknik, vilket illustreras av den välrenommerade fysikern Richard Feynman. Det finns ett antal utmaningar för att uppnå detta mål. En av de viktigaste av dessa är skapandet av riktad självframdrivning i vatten.

Ett team av tre forskare från Hokkaido University, ledda av assisterande professor Yoshiyuki Kageyama, har lyckats skapa en mikrokristall som använder självständig fram- och återgående rörelse för framdrivning. Deras resultat publicerades i tidskriften Small .

Drömmen om mikrorobotar är en gammal, efter att ha behandlats inom science fiction i många decennier och populariserats av nanoteknikens framväxt. En aspekt av dessa robotar är självframdrivning, förmågan att förflytta sig självständigt. Det finns två stora utmaningar för att uppnå detta:den första är att göra en molekylär robot som kan deformeras ömsesidigt, och den andra är att omvandla denna deformation till framdrivning av den molekylära roboten.

Kageyamas grupp byggde på sin tidigare forskning som hade löst den första utmaningen – skapandet av molekylära robotar som kan deformeras ömsesidigt. Emellertid kan små föremål inte omvandla sin ömsesidiga rörelse till progressiv rörelse, i allmänhet, vilket förklaras av Edward Purcells kammusslasats. I den aktuella studien gick forskarna till nästa steg och lyckades förverkliga självframdrivning av den molekylära roboten i ett experimentellt system där rörelsen var begränsad till två dimensioner; i detta system verkar viskös resistens anisotropiskt, vilket gör det försumbart svagt.