Mécanosynthèse: la construction de nouveaux matériaux avec la nanotechnologie

Chercheurs de Nanotech travaillent sur la construction d'assembleurs moléculaires qui utilisent de petits manipulateurs précisément à positionner les atomes et molécules pour construire un objet à partir des atomes vers le haut.

Lorsque vous utilisez des millions ou des milliards de ces assembleurs moléculaires en parallèle dans un processus appelé massivement montage en parallèle, vous accélérez le processus de construction. L'idée est d'avoir le premier assembleur moléculaire qui vous construisez construire une autre, et puis cette nouvelle assembleur builds une autre, et ainsi de suite jusqu'à ce que il ya suffisamment de assembleurs moléculaires pour construire l'objet entier.

Ces assembleurs moléculaires sont semblables à des machines biologiques dans vos cellules appelées ribosomes. Les ribosomes assemblent molécules d'acides aminés pour construire de nouvelles protéines, tout comme les assembleurs moléculaires seraient assembler divers atomes ou de molécules. Pour différencier assemblage moléculaire à base biologique et de l'assemblage moléculaire à base de mécanique, les gens se réfèrent parfois à ce dernier comme mécanosynthèse.

Si vous voulez un aperçu de la vision d'une personne de mécanosynthèse, imaginer un processus d'assemblage moléculaire dans laquelle deux atomes de carbone sont déposés sur une surface de diamant. Différents chercheurs sont optimistes quant au potentiel de ce processus de nanoassembly, mais il sera probablement un certain temps avant que cette vision fonctionne.

En construisant un atome d'objet par atome ou molécule par molécule, mécanosynthèse peut produire de nouveaux matériaux plus performants sur des matériaux existants. Par exemple, un mât d'avion doit être très forte, mais aussi léger. Le manufacturier moléculaire pourrait construire l'atome de jambe par un atome de carbone, fabrication d'un matériau de type diamant léger appelé diamantoïde qui est plus fort que le diamant.

Rappelez-vous que le diamant est simplement un réseau d'atomes de carbone maintenues ensemble par des liaisons entre les atomes. En plaçant atomes de carbone, l'un après l'autre, dans la forme de la jambe, une telle fabricant pourrait créer un diamantoïde, qui est plus léger et plus fort poids de tous les métaux.

La recherche de mécanosynthèse actuel est axé sur l'utilisation atomes de carbone pour fabriquer des structures diamondoïdes qui peuvent être utilisés pour fabriquer des produits utiles tels que les avions et les voitures légères. Après les chercheurs ont mis au point mécanosynthèse avec des atomes de carbone, ils devraient être en mesure d'étendre la technique. Ils pourraient être en mesure d'ajouter des atomes choisis au carbone qui pourraient aboutir à des produits tels que les puces d'ordinateur minuscules et nanorobots entièrement fonctionnels.

En fait, nous sommes les formes de vie à base de carbone. Carbon combiné avec plusieurs autres atomes composent les molécules biologiques dans notre corps, qui va juste pour montrer que le carbone combiné avec d'autres atomes peut produire des résultats très polyvalents.

Lorsque mécanosynthèse devient une réalité, il va avoir des applications dans toute la société. Bien que la mécanosynthèse effet aura peut pas être prévu précisément, voici quelques exemples possibles:

• Faire atome de circuits intégrés par atome, résultant en beaucoup plus petites puces informatiques.

• Construire des composants structurels, tels que les ailes de l'avion, à partir de diamantoïdes. Il devrait être possible de faire des voitures, avions, véhicules spatiaux et autres objets qui pèsent une fraction de leur poids actuel.

• Faire réplicateurs moléculaires qui peuvent fabriquer la plupart des biens matériels dont vous avez besoin.

• Faire nanorobots qui peuvent être utilisés en médecine.

  
  Un nanorobot 12-bras qui, en essaims, pourraient se joindre à construire pratiquement tout.