Was ist molekulare Nanotechnologie (MNT)?

Molekulare Nanotechnologie (MNT) ist eine erwartete Fertigungstechnologie, die eine präzise Kontroll- und Positionsanordnung von molekularen Bausteinen durch die Verwendung von Manipulatorarmen im Nanomaßstab ermöglichen würde.Die molekulare Nanotechnologie wird normalerweise als unterscheidet als integrativerer Begriff Nanotechnologie, die jetzt verwendet wird, um auf eine Vielzahl wissenschaftlicher oder technologischer Projekte zu beziehen, die sich auf Phänomene oder Eigenschaften der Nanometer-Skala (ca. 0,1 bis 100 nm) konzentrieren.Die Nanotechnologie ist bereits ein blühendes Feld, aber molekulare Nanotechnologie Mdash;Das Ziel produktiver, molekularer Maschinensysteme Mdash;befindet sich noch in der vorläufigen Forschungsstufe.

Nanotechnologie wurde erstmals 1959 in einem Vortrag des mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Physiker Richard Feynman mit dem Titel "Genos viel Platz am Boden" eingeführt.Feynman schlug vor, eine Reihe herkömmlicher Roboterarme zu verwenden, um eine Replikin von sich selbst zu konstruieren, aber ein Zehntel der ursprünglichen Größe und dann die Verwendung dieses neuen Arme Satz.Wenn wir viele Millionen oder Milliarden solcher molekularen Waffen hätten, könnten wir sie so programmieren, dass sie zusammenarbeiten, um Produkte im makroseblischen Maßstab aus einzelnen Molekülen und Mdash zu schaffen.Eine Bottom-up-Herstellungstechnik im Gegensatz zu der üblichen Technik, um Material abzuschneiden, bis Sie eine abgeschlossene Komponente oder ein Produkt mdash haben;Top-Down-Fertigung.

Feynmans-Idee blieb bis Mitte der 80er Jahre weitgehend ungehindert, als der MIT-ausgebildete Ingenieur K. Eric Drexler Motoren der Schöpfung veröffentlichte, ein Buch, um das Potenzial der molekularen Nanotechnologie zu populieren.Da MNT es den Herstellern ermöglichen würde, Produkte von unten nach oben mit präziser molekularer Kontrolle herzustellen, könnte eine sehr breite Palette chemisch möglicher Strukturen erzeugt werden.Da MNT -Systeme jedes Molekül an seinen spezifischen Ort bringen könnten, könnten molekulare Herstellungsprozesse sehr sauber und effizient sein.Da in einem molekularen Nanotechnologie-System jedes wenig Materie Teil eines Manipulators im Nano-Maßstab sein würde, könnten nanotechnologische Systeme weitaus produktiver sein und viel höhere Durchsätze aufrechterhalten als moderne Fertigungstechniken, die Makroskala-Manipulatoren verwenden, um Produkte herzustellen.

Um eine MNT -Revolution zu initiieren, würde ein Assembler mdash erfordern;Ein neuprogrammierbarer Manipulator im Nano-Maßstab, der eine Vielzahl von molekularen Strukturen erzeugen kann, einschließlich einer vollständigen Kopie von sich.Die ersten Assembler funktionieren nur effektiv in laborgesteuerten Umgebungen wie einem Vakuum.Das Aufkommen der selbstreplizierenden molekularen Nanomaschinen könnte schnell zu Desktop-Nanofaktorien führen, Tabletop-Geräte, die bescheidene Mengen an Strom verbrauchen und die Software enthalten, die erforderlich ist, um eine interessante Palette nützlicher Produkte herzustellen.Die Ankunft von MNT würde breite Sektoren der menschlichen Aktivität revolutionieren, einschließlich Fertigung, Medizin, wissenschaftlicher Forschung, Kommunikation, Computer und Kriegsführung.Wenn die ausgewachsene molekulare Nanotechnologie eintreffen wird, ist derzeit unbekannt, aber einige Experten sehen ihre Ankunft zwischen 2010 und 2030 voraus.