Mechanosynthesis: la construcción de nuevos materiales con nanotecnología
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investigadores nanotecnología están trabajando en la construcción de los ensambladores moleculares que utilizan pequeños manipuladores a precisamente átomos de posición y moléculas para construir un objeto a partir de los átomos de arriba.
Cuando se utiliza millones o billones de tales ensambladores moleculares en paralelo en un proceso llamado masivamente montaje paralelo, a acelerar el proceso de construcción. La idea es tener el primer ensamblador molecular que se construye a construir otra, y después de que el ensamblador construye otra nueva, y así sucesivamente hasta que haya ensambladores moleculares suficientes para construir todo el objeto.
Estos ensambladores moleculares son similares a las máquinas biológicas en las células llamadas ribosomas. Los ribosomas se ensamblan moléculas de aminoácidos para la construcción de nuevas proteínas, al igual que los ensambladores moleculares se reunían varios átomos o moléculas. Para diferenciar entre el conjunto molecular basado biológicamente y ensamblaje molecular basado mecánicamente, las personas a veces se refieren a la última como mecanosíntesis.
Si quieres un adelanto de la visión de una persona de mecanosíntesis, imaginar un proceso de ensamblaje molecular en el que dos átomos de carbono son depositadas sobre una superficie de diamante. Varios investigadores son optimistas sobre el potencial de este proceso nanoassembly, pero probablemente serán bastante tiempo antes de que esta visión se resuelve.
Video: Nanotecnología nuevos materiales a escalas manométricas
Mediante la construcción de un átomo de objeto por átomo o molécula por molécula, mechanosynthesis pueden producir nuevos materiales con rendimiento mejorado sobre los materiales existentes. Por ejemplo, un puntal de avión debe ser muy fuerte, pero también ligero. Un fabricante molecular podría construir el átomo puntal por átomo de carbono, por lo que un material similar al diamante ligero llama una diamondoid que es más fuerte que un diamante.
Recuerde que un diamante es meramente un enrejado de átomos de carbono unidos por enlaces entre los átomos. Mediante la colocación de átomos de carbono, uno después del otro, en la forma del puntal, un fabricante de este tipo podría crear un diamondoid, que es más ligero de peso y más fuerte que cualquier metal.
mecanosíntesis la investigación actual se centra en el uso de átomos de carbono para hacer estructuras diamondoid que se pueden utilizar para hacer productos útiles, tales como aviones ligeros y automóviles. Después los investigadores han perfeccionado mecanosíntesis con átomos de carbono, que debe ser capaz de ampliar la técnica. Puede ser que sean capaces de añadir átomos de carbono seleccionados para que pudieran dar lugar a productos como los chips de computadora y minúsculos nanorobots totalmente funcionales.
De hecho, somos formas de vida basadas en el carbono. De carbono combinado con varios otros átomos componen las moléculas biológicas en nuestros cuerpos, que sólo sirve para demostrar que el carbono se combina con otros átomos puede producir resultados muy versátiles.
Cuando mecanosíntesis se convierte en una realidad, tendrá aplicaciones en toda la sociedad. Aunque el efecto mecanosíntesis habrá no puede ser pronosticado con precisión, aquí hay algunos ejemplos posibles:
Haciendo átomo de circuitos integrados a átomo, lo que resulta en los chips de computadora mucho más pequeñas.
La construcción de componentes estructurales, como las alas de los aviones, de diamantoides. Debería ser posible hacer coches, aviones, naves espaciales y otros objetos que pesan una fracción de su peso actual.
Haciendo replicadores moleculares que pueden fabricar la mayor parte de los bienes materiales que necesita.
Video: La nanotecnologia y los nuevos materiales
Haciendo nanorobots que pueden ser utilizados en la medicina.
Un nanorobot 12-brazo que, en enjambres, podrían unirse para construir prácticamente cualquier cosa.