Omdat nanotechnologie een wereld van machines mogelijk maakt die te klein zijn om te zien, onderzoekers vinden manieren om levende organismen te combineren met niet-levende machines om een ​​verscheidenheid aan problemen op te lossen.

Net als andere biorobots van de eerste generatie, de nieuwe nanobot die is ontwikkeld aan de Universiteit van Illinois in Chicago staat ver af van Robocop. Het is een robotkiem.

UIC-onderzoekers creëerden een elektromechanisch apparaat - een vochtigheidssensor - op een bacteriespoor. Ze noemen het NERD, voor Nano-Electro-Robotic Device. Het rapport staat online op Wetenschappelijke rapporten , een Nature open access tijdschrift.

"We hebben een spore van een bacterie genomen, en plaatste grafeen kwantumstippen op het oppervlak - en bevestigde vervolgens twee elektroden aan weerszijden van de spore, " zei Vikas Berry, UIC universitair hoofddocent chemische technologie en hoofdonderzoeker van het onderzoek.

"Dan veranderen we de vochtigheid rond de sporen, " hij zei.

Als de luchtvochtigheid daalt, de spore krimpt als water wordt geduwd. Naarmate het krimpt, de kwantumstippen komen dichter bij elkaar, het verhogen van hun geleidbaarheid, zoals gemeten door de elektroden.

"We krijgen een zeer zuivere respons - een zeer scherpe verandering op het moment dat we de vochtigheid veranderen, " zei Berry. Het antwoord was 10 keer sneller, hij zei, dan een sensor gemaakt met de meest geavanceerde kunstmatige waterabsorberende polymeren.

Er was ook een betere gevoeligheid bij extreem lage druk, situaties met een lage luchtvochtigheid.

"We kunnen helemaal naar beneden gaan naar een vacuüm en een reactie zien, " zei Berry, wat belangrijk is in toepassingen waar de luchtvochtigheid laag moet worden gehouden, bijvoorbeeld, om corrosie of voedselbederf te voorkomen. "Het is ook belangrijk in ruimtetoepassingen, waar elke verandering in vochtigheid een lek zou kunnen aangeven, " hij zei.

Momenteel beschikbare sensoren nemen in gevoeligheid toe naarmate de luchtvochtigheid stijgt, zei Berry. De gevoeligheid van NERD is zelfs hoger bij een lage luchtvochtigheid.

"Dit is een fascinerend apparaat, ' zei Berry. 'Hier hebben we een biologische entiteit. We hebben de sensor op het oppervlak van deze sporen gemaakt, met de spore een zeer actieve aanvulling op dit apparaat. Het biologische complement is eigenlijk bezig met het reageren op prikkels en het verstrekken van informatie."