Hvad er molekylær nanoteknologi (MNT)?

Molekylær nanoteknologi (MNT) er en forventet fremstillingsteknologi, der tillader præcis kontrol og positionel samling af molekyle-størrelse byggestener ved hjælp af nano-skala manipulatorarme.Molekylær nanoteknologi betragtes normalt som adskilt fra det mere inkluderende udtryk nanoteknologi, som nu bruges til at henvise til en lang række videnskabelige eller teknologiske projekter, der fokuserer på fænomener eller egenskaber i nanometerskalaen (ca. 0,1-100nm).Nanoteknologi er allerede et blomstrende felt, men molekylær nanoteknologi mdash;Målet med produktive, molekylærskala-maskinsystemer mdash;er stadig i det foreløbige forskningsstadium.

Nanoteknologi blev først introduceret i 1959, i en tale af den Nobelprisvindende fysiker Richard Feynman, med titlen Theres masser af plads i bunden.Feynman foreslog at bruge et sæt robotarme i konventionelle størrelse til at konstruere en kopi af sig selv, men en tiendedel af den originale størrelse og derefter bruge det nye sæt våben til at fremstille et endnu mindre sæt, og så videre, indtil molekylskalaen er nået.Hvis vi havde mange millioner eller milliarder af sådanne molekylære arme, kunne vi programmere dem til at arbejde sammen for at skabe makroskala-produkter bygget fra individuelle molekyler mdash;En bottom-up-fremstillingsteknik, i modsætning til den sædvanlige teknik til at skære væk materiale, indtil du har en afsluttet komponent eller et produkt mdash;Top-down-fremstilling.

Feynmans Idé forblev stort set ikke diskuteret indtil midten af 80'erne, da den mit-uddannede ingeniør K. Eric Drexler udgav skabelsesmotorer, en bog til popularisering af potentialet for molekylær nanoteknologi.Da MNT ville give producenterne mulighed for at fremstille produkter fra bunden op med præcis molekylær kontrol, kunne der oprettes en meget bred vifte af kemisk mulige strukturer.Da MNT -systemer kunne placere hvert molekyle på sit specifikke sted, kunne molekylære fremstillingsprocesser være meget rene og effektive.Fordi hver lille smule stof i et molekylært nanoteknologisk system ville være en del af en nanoskala manipulator, kunne nanoteknologiske systemer være langt mere produktive og opretholde meget højere gennemstrømninger end moderne fremstillingsteknikker, der bruger makroskala manipulatorer til at fremstille produkter.

At indlede en MNT -revolution ville kræve en Assembler Mdash;En omprogrammerbar nano-skala manipulator, der er i stand til at skabe en lang række molekylære strukturer, herunder en komplet kopi af sig selv.De første samlere fungerer kun effektivt i laboratoriekontrollerede miljøer, såsom et vakuum.Fremkomsten af selvreplicerende molekylære nanomachiner kunne hurtigt føre til desktop nanofaktorier, bordplader, der forbruger beskedne mængder strøm og indeholder den software, der kræves for at fremstille en interessant række nyttige produkter.Ankomsten af MNT ville revolutionere brede sektorer af menneskelig aktivitet, herunder fremstilling, medicin, videnskabelig forskning, kommunikation, computing og krigføring.Når fuldblæst molekylær nanoteknologi ankommer er i øjeblikket ukendt, men nogle eksperter forudser sin ankomst engang mellem 2010 og 2030.