Wat is moleculaire nanotechnologie (MNT)?

Moleculaire nanotechnologie ("MNT") is een verwachte productietechnologie die nauwkeurige controle en positionele montage molecuul grootte bouwstenen door middel van nano-schaal manipulator armen zou maken. Moleculaire nanotechnologie wordt meestal beschouwd als onderscheiden van de meer inclusieve term "nanotechnologie", die nu wordt gebruikt om te verwijzen naar een breed scala van wetenschappelijke of technologische projecten die zich richten op verschijnselen of eigenschappen van de nanometerschaal (rond 0.1-100nm). Nanotechnologie is al een bloeiende veld, maar de moleculaire nanotechnologie - het doel van de productieve, moleculaire schaal machine systemen - is nog in de voorbereidende fase van onderzoek.

Nanotechnologie werd voor het eerst geïntroduceerd in 1959, in een toespraak van de Nobelprijs-winnende natuurkundige Richard Feynman, getiteld "Er is genoeg ruimte op de bodem". Feynman voorgesteld met behulp van een set van conventionele-sized robotarmen om een ​​replica van zichzelf, maar een tiende van de oorspronkelijke grootte te bouwen, dan is het gebruik van die nieuwe set van wapens naar een nog kleinere set produceren, en zo verder, totdat de moleculaire schaal is bereikt . Als we hadden vele miljoenen of miljarden van dergelijke moleculaire schaal armen, konden we ze programmeren om samen te werken aan de macro-schaal producten opgebouwd uit individuele moleculen te creëren - een "bottom-up productie" techniek, in tegenstelling tot de gebruikelijke techniek van het wegsnijden materiaal tot je een voltooide component of product - "top-down productie".

Idee Feynman's bleef grotendeels onbesproken tot het midden van de jaren '80, toen de MIT-opgeleide ingenieur Eric Drexler gepubliceerd "Engines of Creation", een boek om het potentieel van moleculaire nanotechnologie te populariseren. Omdat MNT zou toestaan ​​fabrikanten om producten te fabriceren uit de bottom-up met precieze moleculaire controle, zou een zeer breed scala van chemisch mogelijke structuren worden gecreëerd. Sinds MNT systemen elk molecuul in zijn specifieke plaats kon zetten, kon moleculaire productieprocessen zijn zeer schoon en efficiënt. Ook, omdat alle kleine beetjes van de materie in een moleculaire nanotechnologie systeem deel uit van een nano-schaal manipulator zou zijn, nanotechnologische systemen kunnen veel productiever te zijn en veel hogere doorvoersnelheden dan de moderne productietechnieken, waarbij macro-schaal manipulatoren gebruiken om producten te fabriceren behouden.

Een herprogrammeerbare nanoschaal manipulator staat het creëren van een breed scala van moleculaire structuren, waaronder een complete kopie van zichzelf - een MNT revolutie zou een "assembler" nodig initiëren. De eerste monteurs zullen alleen effectief functioneren in-lab gecontroleerde omgevingen, zoals een vacuüm. De komst van zelfreplicerende moleculaire nano kan snel leiden tot "desktop nanofactories", tafelblad apparaten die bescheiden hoeveelheden stroom verbruiken en bevat de software die nodig is om een ​​interessante reeks nuttige producten te vervaardigen. De komst van MNT zou een revolutie in brede sectoren van de menselijke activiteit, met inbegrip van productie, geneeskunde, wetenschappelijk onderzoek, communicatie, informatica, en oorlogvoering. Als full-blown moleculaire nanotechnologie zal komen is op dit moment onbekend, maar sommige experts voorspellen zijn komst ergens tussen 2010 en 2030.

  • Nanorobotica maakt gebruik van nanotechnologie tot microscopische robots die in de breedte veel kleiner dan een menselijke haar te ontwikkelen.