Mechanosynthesis: Materiais de Construção novo com nanotecnologia

pesquisadores de nanotecnologia estão trabalhando na construção de nanomontador que usam minúsculos manipuladores precisamente posicione átomos e moléculas para construir um objeto a partir dos átomos up.

Quando você usa milhões ou trilhões de tais nanomontador em paralelo em um processo chamado maciçamente montagem paralela, -lo a acelerar o processo de construção. A ideia é fazer com que o primeiro nanomontador que você construir construir um outro, e, em seguida, que o novo montador monta outra, e assim por diante até que haja nanomontador suficientes para construir o objeto inteiro.

Estes nanomontador são semelhantes às máquinas biológicas em suas células chamadas ribossomos. Ribossomos montar moléculas de aminoácidos para construir novas proteínas, assim como nanomontador iria montar várias átomos ou moléculas. Para diferenciar entre a montagem molecular de base biológica e montagem molecular baseado mecanicamente, as pessoas às vezes se referem a este último como mechanosynthesis.

Se você quiser uma prévia da visão de uma pessoa de mechanosynthesis, imagine um processo de montagem molecular em que dois átomos de carbono são depositados sobre uma superfície de diamante. Vários pesquisadores estão otimistas sobre o potencial deste processo nanoassembly, mas provavelmente será bastante tempo antes de esta visão funciona.

Depositar átomos de carbono em um processo de montagem molecular. [Crédito: Imagem & # 169- 2004 Robert A. Freit
Depositar átomos de carbono em um processo de montagem molecular.

Através da construção de um átomo de objeto por átomo ou molécula por molécula, mechanosynthesis pode produzir novos materiais com melhor desempenho em relação aos materiais existentes. Por exemplo, uma escora avião deve ser muito forte, mas também de pouco peso. A fabricante molecular poderia construir o átomo por átomo de braço fora de carbono, tornando um material semelhante ao diamante leve chamado de diamantóides que é mais forte do que um diamante.

Lembre-se que um diamante é apenas uma estrutura de átomos de carbono unidos por ligações entre os átomos. Ao colocar átomos de carbono, um após o outro, na forma da escora, tal fabricante poderia criar um diamantóides, que é mais leve e mais forte do que qualquer metal.

mechanosynthesis pesquisa actual está focado na utilização de átomos de carbono para fazer estruturas diamantóides que podem ser utilizados para fazer produtos úteis, tais como aviões leves e carros. Depois de investigadores têm aperfeiçoado mechanosynthesis com átomos de carbono, que deve ser capaz de expandir a técnica. Eles podem ser capazes de adicionar átomos selecionados para carbono que poderia resultar em produtos como chips de computador minúsculo e nanorobôs totalmente funcionais.

Na verdade, somos formas de vida baseada em carbono. De carbono combinado com vários outros átomos formam as moléculas biológicas em nossos corpos, que só serve para mostrar que o carbono combinado com outros átomos podem produzir resultados muito versáteis.

Quando mechanosynthesis se torne uma realidade, ela terá aplicações em toda a sociedade. Embora o mechanosynthesis efeito terá não pode ser precisamente prevista, aqui estão alguns exemplos possíveis:

  • Fazendo circuitos átomo por átomo integrada, resultando em chips de computador menores.

  • Construção de componentes estruturais, como as asas de aeronaves, desde a diamantóides. Deve ser possível fazer carros, aviões, naves espaciais e outros objetos que pesam uma fração de seu peso atual.

  • Fazendo replicadores moleculares que podem fabricar a maior parte dos bens materiais que você precisa.

  • Fazendo nanorobôs que podem ser utilizados em medicina.

    A nanorobot 12-braço que, em enxames, poderia se juntar para construir praticamente qualquer coisa. [Crédito: Cortesia de J
    A nanorobot 12-braço que, em enxames, poderia se juntar para construir praticamente qualquer coisa.

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