Ensamblaje molecular en un laboratorio nanotecnología
Cuando los investigadores pueden mover átomos de alrededor, el potencial para la fabricación a escala nano pone realmente interesante. Después de investigadores demostraron la capacidad de mover los átomos, el siguiente paso lógico era hacia la creación de los ensambladores moleculares usan en el montaje atómicamente precisa.
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Para empezar a crear ensambladores moleculares, a adaptarse de efecto túnel microscopios (STM) o microscopios de fuerza atómica (AFM) para añadir átomos o moléculas a una superficie, que le permite construir un átomo de estructura por átomo o molécula por molécula. Depositando dos átomos de carbono en una superficie de diamante es un ejemplo de ensamblaje molecular.
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Una de las cuestiones clave en el diseño de una punta utilizada en el ensamblaje molecular es conseguir la química adecuada para que los átomos que desea depositar una fianza de destino a la punta al principio y luego liberar de la punta en el lugar de destino y de bonos para apuntar átomos .
Robert Freitas, un investigador en la fabricación molecular y nanomedicina, sugiere que los átomos en una punta que están unidos a átomos de carbono estar hechos de una sustancia tal como germanio o estaño. Estas sustancias forman enlaces covalentes relativamente débiles con carbono.
Cuando la punta proporciona los átomos de carbono a la superficie, los átomos forman enlaces covalentes con átomos de carbono cercanos en la superficie (en la investigación Freitas’, que utiliza una superficie de diamante). Este enlace covalente carbono-carbono es mucho más fuerte que el enlace covalente a los átomos en la punta. Como resultado, cuando se tire de distancia de la punta, los átomos de carbono permanecen en su lugar en la superficie.
Los investigadores están planeando construir ensambladores moleculares que pueden utilizar técnicas tales como la que acabamos de discutir para construir objetos átomo por átomo o molécula por molécula. Freitas recibió una patente en 2010 que abarca métodos para construir el tipo de punta de la herramienta que se utiliza en los ensambladores moleculares, pero probablemente será un tiempo antes de que este tipo de montaje se convierte en una realidad.