Si comportano e si muovono come stormi di uccelli, banchi di pesce o colonie di formiche e possono diventare la base per costruire i futuri muscoli artificiali e nanomacchine: sono i minuscoli robot molecolari, che si muovono come uno sciame e vengono programmati con il Dna. Li descrivono sulla rivista Nature Communications i ricercatori dell’università di Hokkaido.

Si tratta dei più piccoli «robot sciame» mai realizzati finora: misurano 25 milionesimi di millimetro di diametro e 5 millesimi di millimetro di lunghezza. «I branchi di pesci, le colonie di formiche e gli stormi di uccelli hanno delle caratteristiche che non possono essere ottenute dai singoli individui se agiscono da soli: possono formare infatti strutture complesse, dividersi il lavoro e hanno robustezza e flessibilità diverse.

«Funzionano tutti con interazioni tra gli individui, ma senza la presenza di un leader», commenta il coordinatore dello studio, Akira Kakugo. Tutte caratteristiche che hanno ispirato i ricercatori nel realizzare uno sciame di robot su scala minuscola. Per farlo hanno costruito un sistema molecolare utilizzando gli elementi essenziali di un robot, e cioè sensori, processori di informazioni e attuatori. Come attuatori hanno impiegato due tipi di proteine cellulari, uno che funziona da «ferrovia» del trasporto cellulare, e l’altro da motore, mentre come processore di informazioni hanno messo il Dna.

Per costuire una vasto numero di singoli robot capaci di auto-assemblarsi in modo «pianificato», hanno introdotto delle molecole di Dna «programmato» per agire con le proteine. Cambiando i segnali inviati dal Dna, sono riusciti a far formare e scomparire uno sciame. «È la prima dimostrazione che uno sciame di robot molecolari può essere organizzato attraverso la «programmazione del Dna - conclude Kakugo -. Il sistema funziona come un computer di base che, eseguendo delle semplici operazioni matematiche, riesce a costruire strutture e movimenti complessi».