Was ist molekulare Nanotechnologie (MNT)?

Molekulare Nanotechnologie („MNT“) ist eine vorweggenommene Herstellungstechnologie, die gewähren würde, exakte Steuerung und Positionszusammenbau der Molekül-sortierten Bausteine durch den Gebrauch nano-einstufen Handhaberarme. Molekulare Nanotechnologie gilt normalerweise als eindeutig vom einschließlicheren Ausdruck „Nanotechnologie“, der jetzt verwendet wird, um sich auf eine große Auswahl der wissenschaftlichen oder technologischen Projekte zu beziehen, die auf Phänomene oder Eigenschaften der Nanometerskala sich konzentrieren (um 0.1-100nm). Nanotechnologie ist bereits ein blühendes Feld, aber molekulare Nanotechnologie - das Ziel von produktivem, Maschinensysteme molekular-einstufen - ist noch im einleitenden Forschungsstadium.

Nanotechnologie wurde zuerst 1959, in einem Gespräch vom Nobel-Prize-winning Physiker Richard Feynman eingeführt, betitelt „dort ist viel des Raumes an der Unterseite“. Feynman schlug vor, einen Satz conventional-sized Roboterarme, um eine Replik aus selbst, aber Zehntel ursprüngliche Größe zu verwenden, dann using die zu konstruieren neuer Satz Arme, um einen sogar kleineren Satz herzustellen und so weiter bis die molekulare Skala erreicht ist. Wenn wir viele Millionen hatten, oder Milliarden von so Arme molekular-einstufen, könnten wir sie programmieren, um zusammenzuarbeiten, um die Makroskalaprodukte herzustellen, die von den einzelnen Molekülen errichtet wurden - eine „Bottom-upherstellungs“ Technik, im Vergleich mit der üblichen Technik des Schnitts des wegmaterials, bis Sie einen abgeschlossenen Bestandteil oder ein Produkt haben - „top-down Herstellung“.

Feynmans Idee blieb bis die Mitte der 80iger Jahre, als der MIT-gebildete Ingenieur K. Eric Drexler „Maschinen der Kreation“ veröffentlichte, ein Buch groß nicht diskutiert, das Potenzial der molekularen Nanotechnologie zu popularisieren. Weil MNT Herstellern erlauben würde, Produkte von der Unterseite mit exakter molekularer Steuerung oben zu fabrizieren, könnte eine sehr große Auswahl der chemisch möglichen Strukturen verursacht werden. Da MNT-Systeme jedes Molekül in seinen spezifischen Platz einsetzen konnten, konnten molekulare Herstellungsverfahren sehr sauber und leistungsfähig sein. Auch weil jede kleine Spitze der Angelegenheit in einem molekularen Nanotechnologiesystem ein Teil von sein würde, Handhaber nano-einstufen, nanotechnological Systeme könnte weit produktiver sein und viel höhere Durchsätze als moderne Produktionstechniken beibehalten, die Makroskalahandhaber benutzen, um Produkte zu fabrizieren.

Zu eine MNT-Revolution einzuleiten würde einen „Versammlungsteilnehmer“ erfordern - ein neu programmierbares nano-stufen den Handhaber ein, der zur Schaffung einer großen Auswahl der molekularen Strukturen, einschließlich eine komplette Kopie von sich fähig ist. Die ersten Versammlungsteilnehmer arbeiten nur effektiv in Labor-kontrollierter Umwelt, wie einem Vakuum. Das Aufkommen der Selbst-wiederholenden molekularen nanomachines könnte zu „Tischplattennanofactories“ schnell führen, tabletop Geräte, die bescheidene Mengen Energie verbrauchen und die Software enthalten, die erfordert wird, um eine interessante Strecke der nützlichen Produkte herzustellen. Die Ankunft von MNT würde breite Sektoren der menschlicher Aktivität, einschließlich Herstellung, Medizin, wissenschaftliche Forschung, Kommunikation, die Datenverarbeitung und Kriegsführung revolutionieren. Wenn vollerblühte molekulare Nanotechnologie ankommt, z.Z. ist Unbekanntes, aber einige Experten sehen seine Ankunft einmal zwischen 2010 und 2030 voraus.