Nanomaskiner är mycket små maskiner, vars dimensioner eller komponenter mäts i nanometer. En nanomaskin kan vara större än 1,000 10,000 nanometer, men vanligtvis inte större än 10 XNUMX nanometer (XNUMX mikron). Att designa och tillverka nanomaskiner är ett mål inom den stora och välfinansierade disciplinen nanoteknik, även om många arbetare inom nanoteknik tar den mindre ambitiösa vägen att designa passiva material i nanoskala. En nanomaskin avser ett aktivt, fungerande system med komponenter i nanoskala.
Människokroppen är fylld med nanomaskiner, som utan tvekan utgör det mesta av dess massa. En cell kan betraktas som en nanomaskin eftersom den består av komponenter i nanoskala. En ännu mer uppenbar nanomaskin skulle vara ribosomer, molekylära fabriker som syntetiserar proteiner. Ribosomerna är cirka 20 nanometer i diameter. Andra biologiska nanomaskiner skulle vara bakterier och virus.
För närvarande är nanomaskiner fortfarande i huvudsak i forsknings- och utvecklingsfasen, även om forskare är mycket hoppfulla för deras långsiktiga potential. En nanomaskin, tillkännagiven i april 2008 av forskare från Nano Machine Center vid California NanoSystems Institute vid UCLA, kan frigöra läkemedel mot cancer i cellen när den aktiveras av ljus. Maskinen, som kallas nanoimpeller, består av mesoporösa kiseldioxidnanopartiklar med sina porer belagda med azobensen, en kemikalie som kan växla mellan två olika positioner beroende på exponering för ljus. Det inre av nanoimpellern fylldes med ett anticancerläkemedel, fördes sedan in i mänskliga cancerceller i kultur, där de lockades av ljusexponering för att frigöra sin nyttolast. Att variera ljusets intensitet och våglängd gav forskarna exakt kontroll över sin nanomaskin.
Andra intressanta nanomaskiner har byggts av Nadrian Seemans labb vid New York University Department of Chemistry. Med hjälp av DNA har Dr. Seeman producerat aktiva rutnät som växlar mellan konfigurationer, och till och med en DNA ”walker” som kan röra sig framåt på molekylära ”ben”. Seemans labb har visat mångsidigheten hos DNA som byggmaterial för nanomaskiner.
Även om nanomaskiner bara är i forskningsstadiet, kan deras största långsiktiga inverkan vara inom tillverkning, medicin och militären. Om nanomaskiner kunde lockas till självreplikering, eller kunde byggas i stora kvantiteter med hjälp av självmontering, och programmeras till att samarbeta för att skapa objekt, skulle de kunna formas till ett specialtillverkningssystem med mycket fler möjligheter än något som finns idag. En sådan hypotetisk stationär enhet har kallats en nanofabrik.