Was ist Mechanosynthesis?

Im Chemosynthesis werden die traditionelle (und überall vorhanden in der Natur) Methode der Einführung der chemischen Reaktionen, viele Millionen oder mehr der Reaktionsmittelmoleküle in einer Flüssigkeit kombiniert oder vapor und lassen sie, zusammenstoßen nach dem Zufall durch thermische Bewegung, bis eine genügende Quantität der gewünschten Reaktionsprodukte produziert sind. Durch Kontrast im mechanosynthesis, würde eine vorgerückte chemische Synthesetechnik noch im Entwicklungsprozesse, die molekularen mechanischen Systeme, die unter programmierten Anweisungen funktionieren, ein einzelnes Molekül oder ein Atom mit anderen zusammenbringen und zusammen verpfänden würde sie auf eine verwiesene und regelmäßige Art und Weise. Diese Methode verwendend, konnten unerwünschte Reaktionen vermieden werden, und Reaktionsdurchsatz könnte beträchtlich erhöht werden.

Rudimentäres mechanosynthesis wurde bereits mit Silikon 2003, von Oyabu et al. demonstriert. Using ein Scannentunnelbaumikroskop (STM) wendeten Oyabu und seine Mitarbeiter mechanische Kraft alleine auf, um kovalente Atombindungen zu bilden und zu brechen. Dieses Meisterstück wurde unter kälteerzeugenden Temperaturen in einer Vakuumumwelt durchgeführt. Früh 1988, formulierten IBM-Forscher das Buchstaben “IBM† mit Xenonatomen auf einer kupfernen Oberfläche. Dieses war nicht zutreffendes mechanosynthesis, aber zeigte die Möglichkeit der Manipulierung der einzelnen Atome mit einem STM, ein Mikroskopwerkzeug mit einer monoatomischen Spitze. Prinzipiell können manipulierende einzelne Moleküle mit einer STM-Spitze getan werden, obgleich Automatisierung des Prozesses schwierig gewesen ist.

Damit das mechanosynthesis ist etwas anders als eine wissenschaftliche Neugier und ist nützlich für praktische Produkte des Gebäudes, würde es durchgeführt werden müssen auf eine massiv parallele Art und Weise und gebrauchen würde flexiblere Atombausteine wie Carbon. Um die erforderliche Zahl von aufzubauen die Handhaber für mechanosynthesis Verarbeitungssysteme Atom-einstufen und Selbst-wiederholen und universelle Handhaber würden in hohem Grade - wünschenswert sein. Solch eine Vorrichtung ist einen molekularen Versammlungsteilnehmer vom Wissenschaftler, der ihn sich ursprünglich vorstellte, Dr. Eric Drexler genannt worden. Drexler veröffentlichte eine populäre Ausstellung auf dem Thema 1986, die Maschinen der Kreation, gefolgt vom technischeren Nanosystems 1992, das eine Strecke der molekularen Maschinen umriß, die mechanosynthetic Prozesse ausnutzen.

Wenn ein Selbst-wiederholenversammlungsteilnehmer, der auf Carbon mechanosynthesis basierte, entwickelt werden könnte, könnte exponentiales Wachstum von der Selbst-reproduktion erlauben, dass Kilogrammquantitäten in nur einigen Zyklen mit Dutzend Reproduktionen verursacht werden, selbst wenn die molekularen Versammlungsteilnehmer selbst nur einige picograms wiegen. Dann konnten die Versammlungsteilnehmer beauftragt werden, zusammenzuarbeiten, bei, Makroskalaprodukte wie Computer, Energienwerkzeuge und Automobile zu konstruieren.

Die Ausnutzung exakt-verwies Atom-niveau Aufbau, diese Produkte konnte mit jedem Atom in einem vorbestimmten Platz errichtet werden. Dieses würde Leistungszunahmen einiger Größenordnungen einiger Bereiche, wie Energiedichte der Motoren und Miniaturisierung der Verarbeitung der Elemente ermöglichen. Unsere gegenwärtige Maschinerie wird durch verhältnismäßig grobe Prozesse durch Vergleich errichtet und neigt, auf dem Atomniveau verhältnismäßig durcheinandergebracht zu werden. Diese futuristische Herstellungsmethodenlehre gekennzeichnet als molekulare Nanotechnologie oder molekulare Herstellung.