Mechanosynthese: Gebäude Neue Materialien mit Nanotechnologie
Nanotech-Forscher arbeiten auf den Aufbau von molekularen Monteuren, die winzige Manipulatoren verwenden, um genau zu positionieren Atome und Moleküle auf ein Objekt aus den Atomen zu bauen.
Wenn verwenden Sie Millionen oder Billionen von solchen molekularen Montierer parallel in einem Prozess namens massiv parallele Montage, Sie den Bauprozess zu beschleunigen. Die Idee ist, die erste Molekular assembler haben, dass Sie ein anderes Konstrukt aufzubauen, und dann, dass neue Assembler baut anderen, und so weiter, bis es genügend Molekular Montierer sind das gesamte Objekt zu bauen.
Diese molekularen Monteuren sind ähnlich wie biologische Maschinen in Ihren Zellen genannt Ribosomen. Ribosomen Aminosäure-Moleküle zusammenbauen neue Proteine zu konstruieren, wie molekulare Montierer verschiedenen Atomen oder Molekülen zusammenstellen würde. Um zwischen biologisch basierten molekularen Anordnung unterscheiden und mechanisch basierten molekularen Anordnung beziehen sich Menschen manchmal auf die letztere als Mechanosynthese.
Wenn Sie eine Vorschau auf eine Person, die Vision von Mechanosynthese wollen, stellen Sie sich eine molekulare Anordnung Verfahren, bei dem zwei Kohlenstoffatome auf einer Diamantoberfläche abgeschieden werden. Verschiedene Forscher sind optimistisch, was das Potenzial dieser Nanoanordnung Prozess, aber es wird wahrscheinlich eine ganze Weile dauern, bis diese Vision funktioniert.
Durch den Aufbau eines Objekts Atom für Atom oder Molekül für Molekül, können Mechanosynthese neue Materialien erzeugen mit verbesserter Leistung gegenüber bestehenden Materialien. Zum Beispiel muss ein Flugzeug Bein sehr stark sein, aber auch leicht. Molekularer fabricator könnte die Strebe Atom für Atom aus Kohlenstoff, wodurch ein leichtes diamantartigem Material aufbauen genannt Diamantoid das stärker ist als ein Diamant.
Denken Sie daran, dass ein Diamant ist lediglich ein Gitter aus Kohlenstoffatomen zusammengehalten durch Bindungen zwischen den Atomen. Kohlenstoffatomen, eine nach der anderen, in der Form der Strebe durch Plazieren eine solche fabricator könnte Diamantoid schaffen, die geringeres Gewicht und ist stärker als jedes Metall.
Strom Mechanosynthese Forschung über die Verwendung Kohlenstoffatomen fokussiert Diamantoid-Strukturen bilden, die verwendet werden können nützliche Produkte wie Leichtbau von Flugzeugen und Autos zu machen. Nachdem Forscher Mechanosynthese mit Kohlenstoffatomen perfektioniert haben, sollten sie in der Lage sein, um die Technik zu erweitern. Sie könnten können ausgewählte Atome Kohlenstoff hinzuzufügen, die in Produkten wie miniscule Computerchips und voll funktionsfähig Nanoroboter führen könnte.
Tatsächlich sind wir auf Kohlenstoff basierende Lebensformen. Kohlenstoff in Kombination mit mehreren anderen Atomen bilden die biologischen Moleküle in unserem Körper auf, die zeigen, geht nur, dass Kohlenstoff mit anderen Atomen kombiniert sehr vielseitig Ergebnisse produzieren kann.
Wenn Mechanosynthese Realität wird, wird es Anwendungen auf die Gesellschaft haben. Obwohl die Wirkung Mechanosynthese nicht genau, hier prognostiziert werden können, haben es einige mögliche Beispiele:
Herstellung von integrierten Schaltungen, Atom für Atom, was in viel kleineren Computerchips.
Gebäudestrukturkomponenten, wie beispielsweise den Flügeln von Flugzeugen, von Diamantoiden. Es sollte möglich sein, Autos, Flugzeuge, Raumschiff zu machen, und andere Gegenstände, die einen Bruchteil ihres aktuellen Gewicht wiegen.
Herstellung molekularer Replikatoren, die die meisten der materiellen Güter produzieren, die Sie benötigen.
Herstellung von Nanoroboter, die in der Medizin verwendet werden kann.
Ein 12-Arm Nanoroboter, die in Schwärmen, anschließen konnte praktisch alles zu bauen.