Molekulare Versammlung in einem Nanotechnologie-Labor

Wenn Forscher Atome können sich frei bewegen, denn das Potential auf der Nanoebene Herstellung wird wirklich interessant. Nachdem die Forscher die Fähigkeit sich zu bewegen Atome gezeigt, war der nächste logische Schritt in Richtung auf die molekularen Monteuren in atomar präzise Montage verwendet zu schaffen.

Zunächst molekularen Monteuren zu erstellen, können Sie Rastertunnelmikroskope (STM) oder Rasterkraftmikroskope (AFMs) anzupassen Atome oder Moleküle auf eine Oberfläche zu schreiben, mit dem Sie eine Struktur Atom für Atom oder Molekül für Molekül zu konstruieren kann. Ablagern zwei Kohlenstoffatome auf einer Diamantoberfläche ist ein Beispiel für molekularen Anordnung.

Eine der Schlüsselfragen in einer Spitze in der molekularen Anordnung verwendet Gestaltung ist die Chemie richtig zu machen, so dass die Atome Sie auf einer Ziel Bindung an die Spitze zunächst einzahlen wollen und lassen Sie dann von der Spitze an der Zielposition und Bindung Atome Ziel .

Robert Freitas, ein Forscher in molekularen Herstellung und Nano legt nahe, dass die Atome auf einer Spitze, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, aus einer Substanz, wie beispielsweise Germanium oder Zinn hergestellt werden. Diese Stoffe bilden relativ schwache kovalente Bindungen mit Kohlenstoff.

Wenn die Spitze die Kohlenstoffatome an der Oberfläche liefert, bilden die Atome kovalente Bindungen mit benachbarten Kohlenstoffatomen an der Oberfläche (in Freitas 'Forschung, er verwendet eine Diamantoberfläche). Diese Kohlenstoff-Kohlenstoff-kovalente Bindung ist viel stärker als die kovalente Bindung an Atomen an der Spitze. Als Ergebnis, wenn Sie die Spitze ziehen weg, bleiben die Kohlenstoffatome an Ort und Stelle auf der Oberfläche.

Forscher planen Molekular Assemblierer zu bauen, die Techniken wie der eben diskutierten verwenden können, um Objekte Atom für Atom oder Molekül für Molekül aufbauen. Freitas erhielt ein Patent im Jahr 2010 abdeckt Methoden, um die Art der Werkzeugspitze zu bauen, die in der molekularen Montierer verwendet werden würde, aber es wird wahrscheinlich eine Weile, bis diese Art der Montage wird Realität sein.