Des scientifiques de l'Université de Manchester ont créé le premier «robot moléculaire» au monde capable d'effectuer des tâches de base, notamment la construction d'autres molécules.

Les petits robots, qui mesurent un millionième de millimètre, peut être programmé pour déplacer et construire une cargaison moléculaire, à l'aide d'un petit bras robotique.

Chaque robot individuel est capable de manipuler une seule molécule et est composé de seulement 150 carbones, hydrogène, atomes d'oxygène et d'azote. Pour mettre cette taille en contexte, un milliard de milliards de ces robots empilés les uns sur les autres n'auraient encore que la taille d'un seul grain de sel.

Les robots fonctionnent en effectuant des réactions chimiques dans des solutions spéciales qui peuvent ensuite être contrôlées et programmées par des scientifiques pour effectuer les tâches de base.

À l'avenir, de tels robots pourraient être utilisés à des fins médicales, des processus de fabrication avancés et même la construction d'usines moléculaires et de chaînes de montage. La recherche sera publiée dans La nature le jeudi 21 septembre.

Professeur David Leigh, qui a dirigé la recherche à l'École de chimie de l'Université, explique :« Toute matière est composée d'atomes et ce sont les éléments de base qui forment les molécules. Notre robot est littéralement un robot moléculaire composé d'atomes, tout comme vous pouvez construire un robot très simple à partir de briques Lego. Le robot répond ensuite à une série de commandes simples qui sont programmées avec des entrées chimiques par un scientifique.

«C'est similaire à la façon dont les robots sont utilisés sur une chaîne de montage automobile. Ces robots ramassent un panneau et le positionnent de manière à ce qu'il puisse être riveté de la bonne manière pour construire la carrosserie d'une voiture. Donc, tout comme le robot de l'usine, notre version moléculaire peut être programmée pour positionner et riveter des composants de différentes manières pour construire différents produits, juste à une échelle beaucoup plus petite au niveau moléculaire.

L'avantage d'avoir des machines si petites est qu'elles réduisent considérablement la demande de matériaux, peut accélérer et améliorer la découverte de médicaments, réduire considérablement les besoins en énergie et augmenter rapidement la miniaturisation d'autres produits. Par conséquent, les applications potentielles des robots moléculaires sont extrêmement variées et passionnantes.

Le professeur Leigh déclare :« La robotique moléculaire représente le summum de la miniaturisation des machines. Notre objectif est de concevoir et de fabriquer les machines les plus petites possibles. Ce n'est qu'un début, mais nous prévoyons que d'ici 10 à 20 ans, les robots moléculaires commenceront à être utilisés pour fabriquer des molécules et des matériaux sur les chaînes de montage des usines moléculaires.'

Alors que la construction et l'exploitation d'une si petite machine sont extrêmement complexes, les techniques utilisées par l'équipe reposent sur des procédés chimiques simples.

Le professeur Leigh a ajouté:«Les robots sont assemblés et exploités à l'aide de la chimie. C'est la science de la façon dont les atomes et les molécules réagissent les uns avec les autres et comment les plus grosses molécules sont construites à partir des plus petites.

«C'est le même genre de processus que les scientifiques utilisent pour fabriquer des médicaments et des plastiques à partir de simples blocs de construction chimiques. Puis, une fois les nano-robots construits, ils sont exploités par des scientifiques en ajoutant des intrants chimiques qui indiquent aux robots quoi faire et quand, tout comme un programme informatique.'