Nanosamler

En nano- assembler ( nano  - 10 −9 og engelsk  assembler  - assembler) er en enhed i nanostørrelse, der udvikles, og som er i stand til at samle vilkårligt komplekse strukturer  fra individuelle atomer eller molekyler i henhold til den plan, der er indført i dem. Udtrykket blev opfundet af Eric Drexler og er nu meget brugt i nanopunk- fiktion . Det første arbejde i denne retning blev lavet tilbage i 1986 , da IBM ved hjælp af et tunneling-scanningsmikroskop (hvis dimensioner er meget langt fra en nanometer) lagde sit logo ud på en metalplade med individuelle xenonatomer . [en]

Nanosamleren er et specialtilfælde af den i øjeblikket uskabte nanofabrik - en større enhed designet til at samle objekter fra individuelle atomer. Ifølge Drexler kunne nanoassembleren programmeres som en replikator: en enhed, der er i stand til at lave kopier af sig selv. En enhed, der er mere enkel end en nanoassembler, kan være en producent, der er i stand til at skabe nanostrukturer under ekstern kontrol.

Siden 2007 har British Engineering and Physical Research Council finansieret udviklingen af ​​molekylære assemblere som ribosomer. Det er klart, at molekylære assemblere i denne begrænsede forstand er absolut mulige. Et teknologisk køreplansprojekt ledet af Instituttet. Battell og placeret i flere amerikanske nationale laboratorier , har udforsket området for atomær præcisionsfremstillingsteknologier, herunder både umiddelbare og fjerne udsigter til udvikling af programmerbar molekylær fremstilling. Denne rapport blev udgivet i december 2007. [2]

Nanofabrikker

En nanofabrik er et hypotetisk system, hvor nanomaskiner (molekylære samlere eller robotarme) kan kombinere molekyler for at skabe dele med atomær præcision. En nanofabrik kan bestå af dele af forskellige størrelser og skabe produkter af makroskopiske (synlige) størrelser med atomær præcision.

Nanofabrikken skulle passe ind i en lille enhed placeret på arbejdspladsen - som Eric Drexler forestillede sig det i sit værk "Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computation" Arkiveret 8. oktober 2019 på Wayback Machine  (engelsk) . I løbet af det sidste årti har mange andre forfattere foreslået nanofabrik-koncepter, som er opført i kapitel 4  i Robert Freitas og Ralph Merkles bog Kinematic Self-Replicating Machines (2004). Nanofactory Development Collaboration [3] , grundlagt af Freitas og Merkle i 2000, samlede 23 forskere fra 10 institutioner og 4 lande for at udvikle en plan [4] primært fokuseret på at udvikle en nanofabrik ud fra diamantlignende strukturer.

Hvis nanofabrikker bygges, kan de alvorligt forstyrre  den globale økonomi, selvom hvis nanofabrikker er tilgængelige for alle, vil tabene være minimale. Samtidig kan der også forventes væsentlige positive ændringer  . Potentialet ved sådanne enheder er blevet udforsket i detaljer af British Royal Academy of  Engineering ; deres rapport  blev offentliggjort i 2004 .

Videnskabelig verifikation

I 2006 udgav US National Academy of Sciences en rapport" [5] , som undersøgte muligheden for en reel fremkomst af molekylær produktion. Baseret på resultaterne af gennemgangen af ​​den tekniske komponent i bogen "Nanosystems", blev det konkluderet, at teoretiske konklusioner i bogen kan ikke erkendes afgørende, og vejene til de beskrevne systemer kan ikke forudsiges med sikkerhed. Flere eksperimentelle undersøgelser blev anbefalet for at forbedre den videnskabelige viden på dette område.

Nanoassembler i science fiction

Især nanosamlere blev beskrevet i nogen detaljer af Michael Crichton i hans værk "The Swarm". Hovedproblemet med nanosamlere er, at de skal være meget mere komplicerede end de strukturer, de skaber, så bakterier  blev brugt til at skabe dem – mikroskopiske moduler blev fastgjort til deres skal, hvilket stimulerede dem til at samle nanomaskiner, ikke andre bakterier, fra atomer. Disse bakterier udgjorde en integreret del af sværmen af ​​nanomaskiner. Selve nanosamlere blev skabt af uforlignelige større enheder - gigantiske strukturer af forgrenede rør eller kugler, der samlede dele af molekyler og derefter forbandt dem sammen og gradvist formede dem til færdige enheder.

Se også

Begreber

Noter

  1. Kronologi af opdagelser inden for atomforskning foretaget i IBM-laboratorier
  2. Productive Nanosystems Technology Roadmap Arkiveret 25. oktober 2016 på Wayback Machine 
  3. Nanofactory Collaboration Arkiveret 23. december 2019 på Wayback Machine 
  4. Nanofactory Technical Challenges Arkiveret 12. juni 2018 på Wayback Machine 
  5. A Matter of Size: Triennial Review of the National Nanotechnology Initiative Arkiveret 12. juni 2018 på Wayback Machine 

Litteratur