Nanorobot adalah perangkat mikroskopis teoretis yang diukur pada skala nanometer (1nm sama dengan sepersejuta 1 milimeter). Ketika sepenuhnya disadari dari tahap hipotetis, mereka akan bekerja pada tingkat atom, molekuler dan seluler untuk melakukan tugas-tugas baik di bidang medis dan industri yang sebelumnya menjadi bahan fiksi ilmiah.
Beberapa generasi dari sekarang seseorang yang didiagnosis dengan kanker mungkin akan ditawarkan alternatif baru untuk kemoterapi, pengobatan tradisional radiasi yang membunuh tidak hanya sel kanker tetapi juga sel manusia yang sehat, menyebabkan rambut rontok, kelelahan, mual, depresi, dan sejumlah penyakit lainnya. gejala lainnya. Seorang dokter yang mempraktekkan pengobatan nano akan menawarkan pasien suntikan jenis nanorobot khusus yang akan mencari sel kanker dan menghancurkannya, menghilangkan penyakit pada sumbernya, membiarkan sel sehat tidak tersentuh. Tingkat kesulitan pasien pada dasarnya akan menjadi tusukan di lengan. Seseorang yang menjalani perawatan nanorobotik dapat berharap untuk tidak memiliki kesadaran akan perangkat molekuler yang bekerja di dalamnya, selain peningkatan kesehatan yang cepat.
Nanorobots nanomedicine sangat kecil sehingga mereka dapat dengan mudah melintasi tubuh manusia. Para ilmuwan melaporkan bagian luar robot nano kemungkinan akan dibangun dari atom karbon dalam struktur diamondoid karena sifat dan kekuatannya yang lembam. Permukaan super halus akan mengurangi kemungkinan memicu sistem kekebalan tubuh, memungkinkan robot nano untuk menjalankan bisnis mereka tanpa hambatan. Glukosa atau gula tubuh alami dan oksigen mungkin menjadi sumber penggerak, dan robot nano akan memiliki bagian biokimia atau molekul lain tergantung pada tugasnya.
Menurut teori saat ini, robot nano akan memiliki setidaknya komunikasi dua arah yang belum sempurna; akan merespon sinyal akustik; dan akan dapat menerima daya atau bahkan instruksi pemrograman ulang dari sumber eksternal melalui gelombang suara. Jaringan nanorobot stasioner khusus mungkin diposisikan secara strategis di seluruh tubuh, mencatat setiap nanorobot aktif saat melewatinya, lalu melaporkan hasil tersebut, memungkinkan antarmuka untuk melacak semua perangkat di dalam tubuh. Seorang dokter tidak hanya dapat memantau kemajuan pasien, tetapi juga mengubah instruksi robot nano in vivo untuk maju ke tahap penyembuhan lainnya. Ketika tugas selesai, robot nano akan dikeluarkan dari tubuh.
Nanoteknologi molekuler (MNT), payung ilmu kedokteran nano, membayangkan robot nano yang diproduksi di pabrik nano tidak lebih besar dari printer desktop rata-rata. Pabrik nano akan menggunakan alat skala nano yang mampu membangun robot nano dengan spesifikasi yang tepat. Desain, bentuk, ukuran dan jenis atom, molekul, dan komponen terkomputerisasi yang disertakan akan menjadi tugas khusus. Bahan baku untuk membuat nanorobot hampir bebas biaya, dan prosesnya hampir bebas polusi, membuat nanorobot menjadi teknologi yang sangat terjangkau dan sangat menarik.
Nanorobot generasi pertama kemungkinan akan memenuhi tugas yang sangat sederhana, menjadi lebih canggih seiring kemajuan ilmu pengetahuan. Mereka akan dikendalikan tidak hanya melalui fungsionalitas desain terbatas tetapi juga melalui pemrograman dan sinyal akustik yang disebutkan di atas, yang dapat digunakan, terutama, untuk mematikan robot nano.
Robert A. Freitas Jr., penulis Nanomedicine, memberi kita contoh satu jenis nanorobot medis yang telah ia rancang yang akan bertindak sebagai sel darah merah. Ini terdiri dari atom karbon dalam pola berlian untuk menciptakan apa yang pada dasarnya adalah tangki bertekanan kecil berbentuk bola, dengan “rotor penyortiran molekuler” yang menutupi lebih dari sepertiga permukaan. Untuk membuat analogi kasar, molekul-molekul ini akan bertindak seperti dayung di perahu sungai yang mengambil molekul oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2), yang kemudian akan mereka lewati ke dalam struktur bagian dalam robot nano.
Seluruh nanorobot yang Freitas juluki respirosit, terdiri dari 18 miliar atom dan dapat menampung hingga 9 miliar molekul O2 dan CO2, atau lebih dari 235 kali kapasitas sel darah merah manusia. Peningkatan kapasitas ini dimungkinkan karena struktur berlian mendukung tekanan yang lebih besar daripada sel manusia. Sensor pada nanorobot akan memicu rotor molekul untuk melepaskan gas, atau mengumpulkannya, tergantung pada kebutuhan jaringan di sekitarnya. Dosis sehat dari nanorobot ini yang disuntikkan ke pasien dalam larutan, Freitas menjelaskan, akan memungkinkan seseorang untuk duduk dengan nyaman di bawah air di dekat saluran pembuangan kolam halaman belakang selama hampir empat jam, atau berlari dengan kecepatan penuh selama 15 menit sebelum mengambil napas.
Sementara potensi aplikasi medis dan bahkan militer tampak jelas untuk satu jenis nanorobot sederhana ini, implikasinya untuk kehidupan sehari-hari juga menarik. Bayangkan scuba diving tanpa tangki atau pengatur, tetapi segerombolan respirosit dalam aliran darah Anda; atau Olimpiade 2030 ketika, mungkin, super-atlet tidak akan dipindai untuk obat-obatan, tetapi untuk augmentasi nanorobotic.
Meskipun nanorobot yang diterapkan pada pengobatan memiliki banyak janji mulai dari memberantas penyakit hingga membalikkan proses penuaan (keriput, kehilangan massa tulang, dan kondisi terkait usia semuanya dapat diobati pada tingkat sel), nanorobot juga merupakan kandidat untuk aplikasi industri. Dalam kawanan besar mereka mungkin membersihkan udara dari karbon dioksida, memperbaiki lubang di ozon, membersihkan air dari polutan, dan memulihkan ekosistem kita.
Teori awal dalam The Engines Of Creation (1986), oleh “bapak nanoteknologi,” Eric Drexler, membayangkan robot nano sebagai replikasi diri. Ide ini sekarang sudah usang tetapi pada saat itu penulis menawarkan skenario terburuk sebagai catatan peringatan. Nanobug mikroskopis yang melarikan diri secara eksponensial membongkar materi di tingkat sel untuk membuat lebih banyak salinan dari diri mereka sendiri – situasi yang dapat dengan cepat menghapus semua kehidupan di Bumi dengan mengubahnya menjadi “abu-abu.” Ecophage yang tidak mungkin tetapi secara teoritis layak ini memicu reaksi dan blokade terhadap pendanaan. Ide dari nanobugs yang mereplikasi diri dengan cepat menjadi berakar pada banyak tema fiksi ilmiah populer termasuk nanoalien Star Trek, Borg.
Selama bertahun-tahun teori MNT terus berkembang menghilangkan robot nano yang mereplikasi diri. Hal ini tercermin dalam karya Drexler selanjutnya, Nanosystems (1992). Kebutuhan untuk kontrol lebih besar atas proses dan posisi mesin nano telah menyebabkan pendekatan yang lebih mekanis, meninggalkan sedikit kesempatan untuk proses biologis yang tidak terkendali terjadi.
Nanorobot siap untuk membawa revolusi berikutnya dalam teknologi dan obat-obatan, menggantikan Era Industri yang rumit dan beracun dan membuka umat manusia pada kemungkinan yang luar biasa. Tapi sementara kotoran abu-abu tidak lagi menjadi perhatian utama, lebih banyak potensi bahaya dan penyalahgunaan nanoteknologi tetap dalam pertimbangan serius oleh para ilmuwan dan kelompok pengawas.