Wat is moleculaire nanotechnologie (MNT)?

Moleculaire nanotechnologie (MNT) is een verwachte productietechnologie die nauwkeurige controle en positionele assemblage van molecuul-grootte bouwstenen mogelijk zou maken door het gebruik van manipulatorarmen op nanoschaal.Moleculaire nanotechnologie wordt meestal beschouwd als verschillend van de meer inclusieve term nanotechnologie, die nu wordt gebruikt om te verwijzen naar een breed scala aan wetenschappelijke of technologische projecten die zich richten op fenomenen of eigenschappen van de nanometerschaal (ongeveer 0,1-100 nm).Nanotechnologie is al een bloeiend veld, maar moleculaire nanotechnologie mdash;Het doel van productieve, moleculaire schaal machinesystemen mdash;bevindt zich nog in de voorlopige onderzoeksfase.

Nanotechnologie werd voor het eerst geïntroduceerd in 1959, in een lezing van de Nobelprijswinnende natuurkundige Richard Feynman, getiteld daar is voldoende ruimte onderaan.Feynman stelde voor om een set robotarmen van conventionele grootte te gebruiken om een replica van zichzelf te construeren, maar een tiende van de oorspronkelijke grootte en vervolgens die nieuwe set armen te gebruiken om een nog kleinere set te produceren, enzovoort, totdat de moleculaire schaal is bereikt.Als we vele miljoenen of miljarden van dergelijke armen op moleculaire schaal hadden, zouden we ze kunnen programmeren om samen te werken om macro-schaalproducten te maken die zijn gebouwd uit individuele moleculen Mdash;Een bottom-up productietechniek, in tegenstelling tot de gebruikelijke techniek om materiaal weg te snijden totdat je een voltooide component of product hebt;top-down productie.

Feynmans-idee bleef grotendeels ongedeerd tot het midden van de jaren 80, toen de MIT-opgeleide ingenieur K. Eric Drexler motoren van creatie publiceerde, een boek om het potentieel van moleculaire nanotechnologie te populair maken.Omdat MNT fabrikanten in staat zou stellen om producten van onder op te fabriceren met precieze moleculaire controle, zou een zeer breed scala aan chemisch mogelijke structuren kunnen worden gecreëerd.Aangezien MNT -systemen elk molecuul op zijn specifieke plaats kunnen plaatsen, kunnen moleculaire productieprocessen zeer schoon en efficiënt zijn.Omdat elk klein beetje materie in een moleculair nanotechnologiesysteem deel zou uitmaken van een nanoschale manipulator, kunnen nanotechnologische systemen veel productiever zijn en veel hogere doorvoer behouden dan moderne productietechnieken, die macro-schaal manipulators gebruiken om producten te fabriceren.

Het initiëren van een MNT -revolutie zou een assembler mdash vereisen;Een herprogrammeerbare manipulator op nanoschaal in staat om een breed scala aan moleculaire structuren te creëren, waaronder een compleet kopie van zichzelf.De eerste assemblers werken alleen effectief in lab-gecontroleerde omgevingen, zoals een vacuüm.De komst van zelfreplicerende moleculaire nanomachines kan snel leiden tot desktop nanofactories, tafelapparatuur die bescheiden hoeveelheden stroom verbruiken en de software bevatten die nodig zijn om een interessant scala aan nuttige producten te produceren.De komst van MNT zou een revolutie teweegbrengen in brede sectoren van menselijke activiteit, waaronder productie, geneeskunde, wetenschappelijk onderzoek, communicatie, computergebruik en oorlogvoering.Wanneer de volledige moleculaire nanotechnologie zal aankomen, is momenteel onbekend, maar sommige experts voorzien zijn aankomst ergens tussen 2010 en 2030.