การทำงานร่วมกันของโรงงานนาโน

By Science

Source page: http://www.มolecularasseมbler.coม/โรงงานนาโน/
เพื่อความสะดวกของผู้ใช้เอกสารฉบับนี้สามารถดาวน์โหลดได้ฟรีในรูปแบบ PDF

 โรงงานนาโน คืออะไร?

โรงงานนาโน เป็นเสนอกะทัดรัดโมเลกุลผลิตระบบอาจจะมีขนาดเล็กพอที่จะนั่งบนเดสก์ทอปที่สามารถสร้างทางเลือกที่หลากหลายของขนาดใหญ่ได้อย่างแม่นยำอะตอมเพชรผลิตภัณฑ์ โรงงานนาโน อาจเป็นที่มีคุณภาพสูงต้นทุนต่ำมากและระบบการผลิตที่มีความยืดหยุ่นมาก

การป้อนข้อมูลหลักไปเพชร โรงงานนาโน เป็นโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนวัตถุดิบที่เรียบง่ายเช่นก๊าซธรรมชาติโพรเพนหรืออะเซทิลีน ปริมาณเสริมเล็ก ๆ ไม่กี่โมเลกุลง่ายอื่น ๆ ที่มีร่องรอยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเช่นออกซิเจนไนโตรเจนหรือซิลิกอนนอกจากนี้ยังอาจจะต้อง

โรงงานนาโน จะต้องให้กับพลังงานไฟฟ้าและวิธีการสำหรับระบายความร้อนหน่วยทำงาน

การส่งออกที่สำคัญของ โรงงานนาโน เชิงพาณิชย์แห่งแรกจะมีปริมาณ ระดับมหภาค ของอะตอมที่แม่นยำเพชรผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจรวมถึงคอมพิวเตอร์นาโน, หุ่นยนต์นาโน ทางการแพทย์ผลิตภัณฑ์ที่มีความหลากหลายอากาศยานและการป้องกันการใช้งานอุปกรณ์สำหรับการผลิตราคาถูกพลังงานและฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมและความอุดมสมบูรณ์ของใหม่และสินค้าอุปโภคบริโภคปรับตัวดีขึ้น การประยุกต์ทางการแพทย์ที่มีความสำคัญสูงสุดรวมทั้งการรักษาต่อต้านริ้วรอยและการช่วยชีวิตจากการเก็บรักษา ครายโอนิคส์. โรงงานนาโน วิจัยรุ่นก่อนหน้านี้จะผลิตสินค้าที่มีนัยสำคัญที่ซับซ้อนน้อยกว่า แต่จะให้เดินวิวัฒนาการชั้นนำจากครั้งแรกที่เรียบง่ายการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรเวิร์กสเตชันกับระบบการค้าที่เป็นผู้ใหญ่มากขึ้น

โรงงานนาโน เป็นระบบการผลิตโมเลกุลจ้างควบคุมการชุมนุมของโมเลกุลที่จะทำให้เป็นไปได้สร้างนวนิยายผลิตภัณฑ์พื้นฐานที่มีความซับซ้อนที่ซับซ้อนปัจจุบันพบเฉพาะในระบบชีวภาพ แต่การดำเนินงานมีความเร็วมากขึ้นพลังความน่าเชื่อถือและที่สำคัญที่สุดคือทั้งหมดภายใต้มนุษย์ ควบคุม. การผลิตโมเลกุลมีศักยภาพที่จะเป็นมากสะอาดที่มีประสิทธิภาพและราคาไม่แพง

โรงงานนาโน ของเราจะได้รับการสร้างขึ้นมาจากเพชรองค์ประกอบของประเภทเดียวกันว่าตัวเองสามารถผลิต ในขณะที่ระบบการผลิตโมเลกุลที่ทำจากดีเอ็นเอพลาสติกชีวภาพอื่น ๆ หรือแม้กระทั่งชีวิตทางชีววิทยาที่เป็นไปได้ระบบดังกล่าวจะไม่สามารถที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ที่เข้าใกล้ความแข็งแรงที่น่าทึ่งตึงช่วงอุณหภูมิความสว่างไฟฟ้าแสงและคุณสมบัติอื่น ๆ ที่สามารถประสบความสำเร็จกับเพชรวัสดุ

เป้าหมายระยะยาวของการทำงานร่วมกัน โรงงานนาโนคือการออกแบบและท้ายที่สุดที่จะสร้างการทำงานเพชร โรงงานนาโน

       “แอพพลิเคฆาตกรสำหรับการประดิษฐ์ระบบดิจิทัลคือการสร้างส่วนบุคคล – สิ่งที่คุณไม่สามารถซื้อได้จาก วอลมาร์ เกิดอะไรขึ้นถ้าแทนที่จะส่งพลังงานการคำนวณ ฯลฯ ทั่วโลกเราส่งวิธีการสร้าง? เมื่อวัตถุทั่วไปกลายเป็นระบบคอมพิวเตอร์และเชื่อมต่อกันในระดับที่เล็กกว่าและเล็กลงเรากำลังเข้าใกล้ nano-เซาท์แคโรไลนาale ของระบบชีวภาพ เรากำลังอยู่ในช่วงการปฏิวัติการประดิษฐ์”

          – นีล มีเฟลด์ผู้อำนวยการศูนย์บิตและอะตอมที่ กับ ในเขาเซาท์แคโรไลนา07 ปาฐกถาพิเศษใน13 พฤศจิกายน 2007

ยอดเยี่ยม 1 ชั่วโมงแนะนำทั่วไปจะโมเลกุลนาโนเทคโนโลยีโดยราล์ฟเมอร์เคิลเป็นที่นี่

เพชร คืออะไร?

แรกและสำคัญที่สุดวัสดุ เพชร ได้แก่ เพชรบริสุทธิ์ เพชรเป็นอัญรูปผลึกของคาร์บอนที่อาจจะเป็นสารที่แข็งแกร่งที่สุดที่รู้จักกันเพื่อมนุษยชาติ โปรดทราบว่ามันเป็นความตั้งใจของเราที่นี่ในการผลิตผลิตภัณฑ์ระดับโมเลกุลและเครื่องทำจากเพชรไม่อัญมณีขนาดใหญ่ดังกล่าวเป็นหนึ่งในภาพที่ด้านขวา อัญมณีที่มีคุณภาพสูงที่มีขนาดใหญ่แล้วจะผลิตโดยกระบวนการกลุ่มทั่วไปเช่นซีวีดีสำหรับค่าใช้จ่ายในการสั่งซื้อของ $ 100/กะรัต – เทคนิคการผลิตโมเลกุลที่แม่นยำอะตอมจะไม่จำเป็นสำหรับการนี้

วัสดุ เพชร ยังอาจรวมถึงแข็งโควาเลนต์ที่เป็นของแข็งที่มีลักษณะคล้ายกับเพชรในความแข็งแรงความเฉื่อยทางเคมีหรือคุณสมบัติของวัสดุอื่น ๆ ที่สำคัญและมีคุณสมบัติหนาแน่นเครือข่ายสามมิติของพันธบัตร ตัวอย่างของวัสดุดังกล่าวมีท่อนาโนคาร์บอน (ภาพประกอบขวา) หรือฟูลเลอรีหลายแข็งแกร่งเซรามิกโควาเลนต์เช่นคาร์ไบด์ซิลิกอนซิลิกอนไนไตรด์และโบรอนไนไตรด์และไม่กี่เซรามิกอิออนแข็งมากเช่นไพลิน (อลูมิเนียมออกไซด์ คริสตัลโมโน) ที่สามารถ covalently ผูกมัดกับโครงสร้างโควาเลนต์บริสุทธิ์เช่นเพชร

ผลึกบริสุทธิ์ของเพชรจะเปราะและหักง่าย โครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนของผลิตภัณฑ์ โรงงานนาโน เพชร ใกล้ชิดมากขึ้นจะมีลักษณะเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ซับซ้อนไม่ได้เป็นผลึกแข็งเปราะ ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวและ โรงงานนาโน ที่สร้างพวกเขาควรจะมีความทนทานมากในการใช้งานปกติ

วัสดุ เพชร ส่วนใหญ่ใช้สำหรับ นาโนเครื่องจักร จะถูกสร้างขึ้นจากอะตอมของ 12 องค์ประกอบในที่ตารางธาตุคาร์บอน (C), ซิลิกอน (Si) หรือเจอร์เมเนียม (จีอี) ในกลุ่ม IV ไนโตรเจน (N) หรือฟอสฟอรัส (P) ในกลุ่ม V ออกซิเจน (O) หรือกำมะถัน (S) ในกลุ่มที่หกฟลูออรีน (F) หรือคลอรีน (Cl) ในกลุ่มปกเกล้าเจ้าอยู่หัวโบรอน (B) หรืออลูมิเนียม (Al) ในกลุ่มที่สาม, และแน่นอนไฮโดรเจน (H) คาร์บอนเป็นหลากหลายมากที่สุดขององค์ประกอบเหล่านี้เราจึงได้มุ่งเน้นความพยายามครั้งแรกของเราในกรอบคาร์บอน

มันเป็นไปได้ว่าผลิตภัณฑ์ nonเพชร ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกัน (เช่นสารอินทรีย์หรือทางชีวภาพร่วมกัน) แต่ประกอบด้วยเพิ่มเติมธรรมดา“ ฟลอปปี้ ” (ไม่ใช่แข็ง) โครงสร้างโมเลกุลอาจจะมีการผลิตโดย โรงงานนาโน ต่อมารุ่นที่มีสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน

ผลิตภัณฑ์อะไร โรงงานนาโน อาจให้?

การใช้งานที่มีศักยภาพของเพชร โรงงานนาโน อย่างแท้จริงไกลถึง เป็นตัวอย่างที่สำคัญเพียงหนึ่งในผลิตภัณฑ์ของ โรงงานนาโน สามารถทำให้การปรับปรุงอย่างมากที่เป็นไปได้ในศตวรรษที่ 21 ยานาโน

อาจจะโดย 2020s การผลิตโมเลกุลอาจช่วยให้การก่อสร้างที่ซับซ้อนเพชร หุ่นยนต์นาโน ทางการแพทย์เช่นซุปข้นภาพประกอบที่ด้านขวา หุ่นยนต์นาโน เหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการรักษาเนื้อเยื่อออกซิเจนในกรณีที่ไม่มีการหายใจการซ่อมแซมและปรับสภาพต้นไม้หลอดเลือดมนุษย์กำจัดโรคหัวใจโรคหลอดเลือดสมองและความเสียหายให้ดำเนินการที่ซับซ้อนการผ่าตัดนาโน ในแต่ละเซลล์ให้เปิดใช้งานการตรวจสอบบุคคลที่กว้างขวางและทันทีเลือดออกอย่างแข็งขันหลังจากได้รับบาดเจ็บบาดแผล หุ่นยนต์นาโน ทางการแพทย์อื่น ๆ เช่นซุปข้น (ภาพประกอบขวา) อย่างรวดเร็วจะกำจัดการติดเชื้อจุลินทรีย์และโรคมะเร็งในขณะที่คนอื่น ๆ เช่นโครเมี่ยมจัดสรรจะแทนที่โครโมโซมทั้งหมดในแต่ละเซลล์จึงย้อนกลับของผลกระทบของโรคทางพันธุกรรมและความเสียหายอื่น ๆ เพื่อสะสมยีนของเรา, การป้องกันการเกิดริ้วรอย

ความสามารถขั้นพื้นฐานและกันได้ทางชีวภาพของเพชร หุ่นยนต์นาโน ทางการแพทย์ที่ได้รับการวิเคราะห์เบื้องต้นในวรรณคดีทางเทคนิค แต่การทำงานมากขึ้นยังคงต้องทำ

      “หลังจากปี 2015-2020 ฟิลด์นี้จะขยายไปรวมถึง ระบบนาโน โมเลกุล – เครือข่ายที่ต่างกันซึ่งโมเลกุลและโครงสร้างของซูปราโมเลคิวลาร์เป็นอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน โปรตีนในเซลล์ทำงานร่วมกันด้วยวิธีนี้ แต่ในขณะที่ระบบทางชีวภาพเป็นระบบที่ใช้น้ำและมีความไวต่ออุณหภูมิอย่างชัดเจนระบบนาโนโมเลกุลเหล่านี้จะสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่กว้างขึ้นและควรจะเร็วขึ้นมาก คอมพิวเตอร์และหุ่นยนต์อาจลดลงเหลือน้อยขนาด การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์อาจจะมีความทะเยอทะยานเช่นการรักษาทางพันธุกรรมแบบใหม่ ๆ และการรักษา ต่อต้านริ้วรอย อินเทอร์เฟซใหม่ที่เชื่อมโยงผู้คนเข้าสู่ระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงอาจเปลี่ยนการสื่อสารโทรคมนาคมได้ “

          – ซี ร็อคโค สิ่งที่ “นาโนเทคโนโลยีในอนาคตของ” วิทยาศาสตร์อเมริกัน, สิงหาคม 2006 (ซี ร็อคโค สิ่งที่ เป็นที่ปรึกษาอาวุโสของนาโนเทคโนโลยีเพื่อมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐและสถาปนิกที่สำคัญของสหรัฐนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติริเริ่ม.)

         “ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของนาโนเทคโนโลยีเช่นอวัยวะเทียมหรือระบบนาโนบอติกส์คือความสามารถขั้นสูงและการประยุกต์ใช้ซึ่งอาจใช้เวลาประมาณ 10-30 ปีในการพัฒนา”

     – ซี ร็อคโค สิ่งที่, สัมภาษณ์ NanoWeeพันกับซานเดอร์โอลสัน 24 ตุลาคม 2006

การผลิตตำแหน่ง เพชร โมเลกุล

อาคารที่ซับซ้อนกลเพชรโครงสร้างนาโนในปริมาณ ระดับมหภาค ที่มีต้นทุนต่ำต้องมีการพัฒนาของเทคโนโลยีการผลิตใหม่ที่เรียกว่าตำแหน่ง เพชร ผลิตโมเลกุล กรณีเบื้องต้นสำหรับความเป็นไปได้ทางเทคนิคของตำแหน่งการผลิตโมเลกุล เพชร ออกวางครั้งแรกโดยเคเอริค เร็กซ์ในหนังสือของเขาระบบนาโน (1992)

ตำแหน่งการผลิตโมเลกุล เพชรเป็นเทคโนโลยีการผลิตระดับนาโนใหม่เสนอว่าอาจช่วยให้การก่อสร้างของการทำงานเพชร โรงงานนาโน บรรลุเทคโนโลยีใหม่นี้จะต้องมีการพัฒนาในสี่ของความสามารถด้านเทคนิคที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด (1) เพชร สังเคราะห์กล (2) โปรแกรมได้ตำแหน่งสมัชชา (3) ขนานขนาดใหญ่สมัชชาตำแหน่งและ (4) นาโนเครื่องกล ออกแบบ

1 2 3 4

(1) เพชร สังเคราะห์กล (การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชร)

เพชร สังเคราะห์กลหรือผลิตตำแหน่งโมเลกุลคือการก่อตัวของพันธะเคมีโควาเลนต์โดยใช้กองกำลังเครื่องจักรกลนำไปใช้อย่างแม่นยำเพื่อสร้างเพชรโครงสร้าง การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรอาจได้โดยอัตโนมัติผ่านทางคอมพิวเตอร์ควบคุมการเปิดใช้งานโปรแกรมได้ประดิษฐ์ตำแหน่งโมเลกุล

ในขั้นตอนนี้เป็นเครื่องมือ เครื่องจักรสังเคราะห์ จะถูกนำขึ้นไปยังพื้นผิวของชิ้นงานที่ หนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งอะตอมถ่ายโอนจะมีการเพิ่มหรือลบออกจากชิ้นงานโดยเครื่องมือ แล้วเครื่องมือจะถอนตัวและชาร์จ ขั้นตอนนี้ซ้ำช้าสร้างโครงสร้างที่ต้องการจน nanopart ถูกประดิษฐ์อย่างสมบูรณ์เพื่อความแม่นยำอะตอมแต่ละอะตอมในตรงสถานที่ที่เหมาะสม โปรดทราบว่าอะตอมโอนภายใต้การควบคุมตำแหน่งเต็มตลอดเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์เกิดขึ้น

สภาพแวดล้อมการทำงานสำหรับการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรมักจะถือว่าเป็นสูญญากาศสูงพิเศษ แต่การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรดำเนินการในของเหลวแก๊สมีตระกูลหรือสภาพแวดล้อมของเหลวอื่น ๆ ทำปฏิกิริยาทางเคมีไม่ได้นึกไม่ถึง

การใช้คำแนะนำเครื่องมือคอมพิวเตอร์อัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพ ตำแหน่ง ควบคุมการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรในโปรแกรมที่มีความยาวลำดับขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาที่เราอาจจะสามารถสานง่ายเพชรส่วน นาโนเครื่องกล เช่นแบริ่ง, เกียร์, และข้อต่อ (เช่นทุกไฮโดรคาร์บอนสากลร่วมแสดงในภาพขวา) เพื่อ ความแม่นยำของอะตอม ในขณะที่มันเป็นไปได้ว่าบางขั้นพื้นฐานเพชรโครงสร้างอาจจะ ก่อ โดยใช้เทคนิคการชุมนุมด้วยตนเองจากการสังเคราะห์ทางเคมีทั่วไปดูเหมือนว่าไม่น่าที่เครียดสูงหรือ ซับซ้อน โครงสร้างบรรณนิทัศน์สามารถประดิษฐ์โดยไม่ต้องจ้างรูปแบบของการควบคุมตำแหน่งบาง

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเพชร สังเคราะห์กล

1 2 3 4

(2) โปรแกรมได้ สมัชชาตำแหน่ง

อนุภาคอะตอม แม่นยำเหมือนเมื่อประดิษฐ์จะต้องโอนจากเว็บไซต์การผลิตและประกอบเป็นองค์ประกอบที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำอะตอมที่มีหลาย nanoparts องค์ประกอบดังกล่าวอาจรวมถึงรถไฟเกียร์ในเรือน (ภาพประกอบที่ด้านขวามารยาทของมาร์คซิมส์ที่นาโนเร็กซ์), เซนเซอร์, มอเตอร์, แขนหุ่นยนต์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ องค์ประกอบเหล่านี้อาจจะถูกประกอบเช่นเป็นระบบที่ซับซ้อนเครื่องโมเลกุลที่ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง ซับซ้อนไมครอนขนาด หุ่นยนต์นาโน ทางการแพทย์เช่นซุปข้นสร้างขึ้นมาจากชิ้นส่วนที่แม่นยำอะตอมดังกล่าวอาจมีหลายสิบหมื่นของแต่ละองค์ประกอบล้านชิ้นส่วนดั้งเดิมและอีกหลายพันล้านของอะตอมในโครงสร้างของ

เส้นแบ่งความคิดระหว่างการผลิตและการชุมนุมเป็นบางครั้งเบลอเพราะในหลายกรณีก็จะเป็นไปได้แม้จะดีกว่าเพื่อสานส่วนประกอบหลายส่วนในนามเป็นส่วนหนึ่งที่เดียว – ช่วยให้ตัวอย่างเช่นสอง มeshed เกียร์และที่อยู่อาศัยของพวกเขาที่จะผลิตเป็นหนึ่งเดียว หน่วยที่ปิดสนิท

กระบวนการของการชุมนุมตำแหน่งเช่นเดียวกับการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรสามารถอัตโนมัติผ่านการควบคุมคอมพิวเตอร์ นี้จะช่วยให้การออกแบบของสถานีชุมนุมตำแหน่งซึ่งได้รับปัจจัยการผลิตชิ้นส่วนและประกอบดั้งเดิมพวกเขาในลำดับโปรแกรมของขั้นตอนที่เป็นส่วนประกอบที่ซับซ้อนเสร็จ ส่วนประกอบเหล่านั้นจะสามารถส่งไปยังสายการประกอบรองซึ่งใช้เป็นปัจจัยในการผลิตชิ้นส่วนยังคงมีขนาดใหญ่และซับซ้อนมากขึ้นหรือระบบเสร็จสมบูรณ์คล้ายกับสายการประกอบรถยนต์

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรแกรมได้ตำแหน่งสภา

1 2 3 4

(3) สมัชชาตำแหน่งขนานขนาดใหญ่

มันไม่เพียงพอที่จะสามารถที่จะสร้างเพียงหนึ่งแม่นยำอะตอมส่วนส่วนประกอบหรือ หุ่นยนต์นาโน ทางการแพทย์ สำหรับ โรงงานนาโน ที่จะมีศักยภาพทางเศรษฐกิจเราจะต้องสามารถที่จะประกอบโครงสร้างนาโนที่ซับซ้อนในจำนวนมากมาย – ในพันล้านหรือล้านล้านหน่วยสำเร็จรูป

นี้จะต้องมีระบบการผลิตแบบขนานขนาดใหญ่ที่มีนับล้านของสายการประกอบการดำเนินงานพร้อมกันและในแบบคู่ขนานไม่ได้เป็นเพียงหนึ่งหรือกี่ของพวกเขาในเวลาเช่นเดียวกับสายการประกอบรถยนต์ในโรงงานที่ทันสมัยวัน โชคดีที่แต่ละสายการผลิตใน การชุมนุมนาโน โรงงานนาโน สามารถในหลักการจะมีขนาดเล็กมาก ล้านหลายของพวกเขาได้อย่างง่ายดายควรพอดีกับปริมาณที่มีขนาดเล็กมาก การผลิตขนานขนาดใหญ่ของการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรเครื่องมือจับและการผลิตระดับนาโนและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องการชุมนุมจะยังต้องเกี่ยวข้องกับการใช้งานของอาร์เรย์หุ่นยนต์แบบขนานขนาดใหญ่หรือบางประเภทอื่น ๆ ของระบบ ทำซ้ำ

ความน่าเชื่อถือเป็นปัญหาที่สำคัญการออกแบบ สายการชุมนุมของระบบการผลิตแบบขนานขนาดใหญ่อาจมีหลายซ้ำซ้อนสายการผลิตที่มีขนาดเล็กให้อาหารส่วนประกอบเข้าสู่สายการผลิตขนาดใหญ่เพื่อให้ความล้มเหลวของสายที่มีขนาดเล็กคนใดคนหนึ่งไม่สามารถทำลายหนึ่งที่มีขนาดใหญ่ การจัดสายการผลิตขนานให้มีประสิทธิภาพสูงสุดและความน่าเชื่อถือในการผลิตที่หลากหลายของผลิตภัณฑ์ที่เป็นข้อกำหนดที่สำคัญในการออกแบบ โรงงานนาโน

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสมัชชาตำแหน่งขนานขนาดใหญ่

1 2 3 4

(4) การออกแบบ นาโนเครื่องกล

เครื่องมือการคำนวณสำหรับการสร้างแบบจำลองโมเลกุลเครื่องจำลองและการควบคุมกระบวนการผลิตที่ต้องได้รับการสร้างขึ้นเพื่อช่วยให้การพัฒนาของการออกแบบสำหรับเพชรส่วนนาโนส่วนประกอบและระบบ หุ่นยนต์นาโนic การออกแบบเหล่านี้นั้นจะสามารถทดสอบอย่างจริงจังและการกลั่นในการจำลองก่อนที่จะดำเนินความพยายามทดลองมีราคาแพงกว่าการสร้างพวกเขา

การออกแบบเครื่องโมเลกุลและซอฟต์แวร์การจำลองเป็นตอนนี้ใช้ได้และห้องสมุดของ nanoparts ที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าจะค่อย ๆ ถูกประกอบ ความพยายามมากขึ้นจะต้องทุ่มเทให้กับการจำลองขนาดใหญ่ของส่วนประกอบเครื่องระดับนาโนที่ซับซ้อนการออกแบบและการจำลองของลำดับการชุมนุมและการควบคุมกระบวนการผลิตและการออกแบบ โรงงานนาโน ทั่วไปและการจำลอง

นอกจากนี้ยังจะเป็นประโยชน์ในการสร้างภาพกราฟิก (เหมาะสำหรับโทรทัศน์หรือรายงานข่าวของสื่ออื่น ๆ เช่นเดียวกับการบรรยายเพื่อผู้ชมทั้งทางด้านเทคนิคและทั่วไปมากขึ้น) การแสดง (1) ปฏิกิริยา เครื่องจักรสังเคราะห์ ต่างๆ (2) ลำดับการชุมนุมที่จำเป็นเพื่อให้บาง เลือกส่วนประกอบเครื่องโมเลกุลและ (3) ความคิดภาพประกอบระบบระดับสูงและภาพเคลื่อนไหวของ โรงงานนาโน ภาพเหล่านี้และภาพเคลื่อนไหวยังมีประโยชน์ที่จะช่วยให้ความคืบหน้าของวิศวกรจากแนวความคิดก่อนที่จะออกแบบรายละเอียดเพิ่มเติมและการวิเคราะห์

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับนาโนเครื่องกล ออกแบบ

ยังเป็นสิ่งจำเป็นที่จะอุทิศความพยายามที่จะศึกษาการใช้งานเป็นไปได้ของ โรงงานนาโน ตามการผลิตโมเลกุลและการศึกษาผลกระทบทางสังคม (เศรษฐกิจสังคมการเมืองการกำกับดูแลอื่น ๆ ) ของเทคโนโลยีนี้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มผลประโยชน์ที่จะได้รับและลดความเสี่ยงที่อาจจะเกิดจากเทคโนโลยีใหม่นี้และสนับสนุนให้ใช้ความรับผิดชอบของตน

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้งาน โรงงานนาโน และสังคมผลกระทบ

เข้าร่วมความร่วมมือระหว่างประเทศของเรา!

สารตั้งต้นที่จะทำงานร่วมกัน โรงงานนาโนได้ริเริ่มทางการโดยโรเบิร์ตฟรายตาและราล์ฟเมอร์เคิลในฤดูใบไม้ร่วงของปี 2000 ในช่วงเวลาที่กวนโอ๊ย พยายามอย่างต่อเนื่องของพวกเขาและคนอื่น ๆ ได้เติบโตขึ้นในขณะนี้เป็นความร่วมมือโดยตรงหมู่ 25 นักวิจัยหรือผู้เข้าร่วมอื่น ๆ (รวม 18 ปริญญาเอกหรือปริญญาเอกผู้สมัคร) วันที่ 13 สถาบันใน 4 ประเทศ (สหรัฐ, อังกฤษ, รัสเซียและเบลเยียม), เป็นของปี 2010 กลุ่มของเราในปัจจุบันรวมถึงสองผู้ชนะรางวัล ไฟน์แมน, สองผู้โชคดีได้รับรางวัล ความสุขุม การสื่อสารและสองสุขุมโดดเด่นชนะรางวัลนักศึกษา

ความร่วมมือ โรงงานนาโน คืออะไร? ในปัจจุบันเราเป็นชุมชนหลวมถักของนักวิทยาศาสตร์และคนอื่น ๆ ที่มีการทำงานร่วมกันเป็นเวลาและทรัพยากรใบอนุญาตในความพยายามของทีมต่างๆที่มีทีมงานเหล่านี้ผลิตจำนวนมากสิ่งพิมพ์ร่วมประพันธ์แม้ว่าจะมีแหล่งเงินทุนที่แตกต่างกันไม่จำเป็นต้องผูกติดอยู่กับการทำงานร่วมกัน ขณะที่ไม่ได้เข้าร่วมทุกคนอาจมองเห็นขณะ โรงงานนาโนเป็นเป้าหมายสุดท้ายของการวิจัยในปัจจุบันของพวกเขา (หรืออื่น ๆ) ความพยายามในการเชื่อมต่อกับการทำงานร่วมกันหลายคนทำวาดภาพนี้และแม้กระทั่งผู้ที่ไม่ได้มองเห็นเป้าหมายสุดท้ายนี้ได้ตกลงกระนั้นการทำวิจัยในการทำงานร่วมกันกับผู้เข้าร่วมอื่น ๆ ที่เราเชื่อว่าจะมีส่วนร่วมในความก้าวหน้าที่สำคัญตามทางเดินเพื่อโรงงานนาโน เพชรพัฒนาที่เริ่มต้นด้วยการพัฒนาโดยตรงของการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชร

ในขณะที่การทำงานบางอย่างได้รับการทำในแต่ละความสามารถหลักสี่เชื่อว่าจำเป็นในการออกแบบและสร้าง โรงงานนาโน ทำงานสำหรับตอนนี้ความสนใจงานวิจัยที่ยิ่งใหญ่ที่สุดจะถูกเข้มข้นในพื้นที่แรก: พิสูจน์ความเป็นไปได้ทั้งในทางทฤษฎีและการทดลองของการบรรลุสังเคราะห์กล เพชร.

มีส่วนร่วมในแต่ละการทำงานร่วมกันในปัจจุบันคือรับเงินด้วยตนเองหรือได้รับการสนับสนุนภายใน ดูของเรารายชื่อของผู้เข้าร่วมการทำงานร่วมกันในอดีตและปัจจุบัน ดูของเรารายชื่อสิ่งพิมพ์ที่เกี่ยวข้องกับการร่วมมือ

ความร่วมมือเพิ่มเติมจะขอกระหายที่จะขยายการสืบสวนในทางทฤษฎีและการทดลองของเราอย่างต่อเนื่อง รายการของงานที่ยังไม่เสร็จเป็นอย่างมาก อ่านรายชื่อของความท้าทายทางเทคนิคที่โดดเด่นของเราและโรงงานนาโน แผนที่ถนนเพื่อดูว่าคุณอาจจะสามารถให้ความช่วยเหลือ

สถาบันเอ็มมานูเอลฟิสิกส์ชีวเคมี (รัสเซีย)

เงินทุนวิจัยที่จำเป็นเร่งด่วน

ทุนวิจัยภายนอกเป็นสิ่งจำเป็นเร่งด่วนที่จะขยายการทำงานของเราและเพื่อเร่งความคืบหน้าต่อเป้าหมายสูงสุดของการสร้างการทำงาน โรงงานนาโน เพชร

หากคุณต้องการที่จะสนับสนุนการทำงานนี้และเต็มใจและสามารถที่จะกระทำทรัพยากรทางการเงินอย่างมีนัยสำคัญกรุณาติดต่อโรเบิร์ต นั่งหรือราล์ฟ ชุดอื่นๆเพื่อหารือเกี่ยวกับโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของทรัพยากรของคุณไปที่การทำงานร่วมกัน โรงงานนาโน เราคุ้นเคยกับการดำเนินงานเกี่ยวกับงบประมาณเชือกผูกรองเท้าและจะปรับเงินส่วนร่วมใด ๆ ที่เหนียวแน่น

มูลค่าทางเศรษฐกิจของเวลาการบริจาคเงินและอุปกรณ์การลงทุนโดยผู้เข้าร่วมการทำงานร่วมกันทั้งหมดในความพยายามมุ่งเน้นเป็นประมาณ $ 0.2ม/ปีในช่วง 2001-07 เพิ่มขึ้นประมาณ $ 0.8ม/ปีใน 2008-10 ส่วนใหญ่เนื่องจากการสนับสนุนโดยตรง EPSRC ‘ของอริอาร์ตี้ของการทดลอง ทำงานในช่วง 2008-2013 ระดับเงินทุนที่เหมาะโดยตรงเพื่อเพิ่มผลงานในระยะ 5 ปีข้างหน้าคือ $ 1ม- $ 5ม/ปี แต่การสนับสนุนที่เพิ่มขึ้นในช่วง $ 100พัน/ปีจะผลิตความคืบหน้าเพิ่มเติมที่วัด ประมาณการที่ด้านขวาถือว่าระดับเงินทุนที่เหมาะจะให้บริการแก่ความพยายามมุ่งเน้นเช่นการทำงานร่วมกัน โรงงานนาโนและที่ของเรา“โดยตรง-ไปยัง-การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชร” วิธีการไล่มากกว่าแนวทางการพัฒนาอ้อมค้อมอื่น ๆ ที่พยายามที่จะดำเนินการมีประสิทธิภาพน้อย ไม่เพชร เทคโนโลยีการผลิตโมเลกุลก่อนที่ความคืบหน้าในการเพชร

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เป้าหมายของการปฏิบัติของเราเริ่มต้นเป็นความสำเร็จของการสาธิตการทดลองครั้งแรกของการควบคุมสังเคราะห์กล เพชร (อย่างใดอย่างหนึ่งที่สำคัญแผนที่ถนนก้าวและความท้าทายทางเทคนิค) เราคาดหวังว่าความสำเร็จนี้อาจก่อให้เกิดความสนใจมากขึ้นทางเทคนิคในการการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรและการพัฒนา โรงงานนาโน ก่อให้เกิดอย่างมีนัยสำคัญและการเจริญเติบโตปริมาณของเงินทุนองค์กรและภาครัฐเป็นหลักที่จะไหลเข้าไปในสนามการวิจัยครั้งนี้ก็สามารถที่จะแสดงให้เห็นว่าวิสัยทัศน์ขนาดใหญ่ของเพชรผลิตโมเลกุลเป็นจริงในทางเทคนิค เป็นไปได้

ความคาดหวังนี้ได้รับการสนับสนุนโดยผลของ รัฐสภา อาณัติ 2006 รีวิวของสหรัฐนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติริเริ่มโดยสภาวิจัยแห่งชาติ ของสถานศึกษาแห่งชาติและคณะกรรมการที่ปรึกษาวัสดุแห่งชาติ/อาร์ซีคณะกรรมการตรวจสอบพิจารณาชนิดของเทคโนโลยี“ด้านล่างขึ้น” ที่จะทำให้ การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชร และซับซ้อนมากขึ้นระบบการผลิตโมเลกุลที่เป็นไปได้และได้ข้อสรุปว่า“ โมเลกุลตนเองประกอบเป็นไปได้สำหรับการผลิตของวัสดุที่เรียบง่ายและอุปกรณ์ อย่างไรก็ตามสำหรับการผลิตวัสดุที่มีความซับซ้อนมากขึ้นและอุปกรณ์รวมถึงวัตถุที่ซับซ้อนผลิตในปริมาณที่มีขนาดใหญ่ มันไม่น่าเป็นไปได้ว่ากระบวนการประกอบตัวเองที่เรียบง่ายจะให้ผลลัพธ์ที่ต้องการ. เหตุผลก็คือความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในบางขั้นตอนจะเพิ่มขึ้นด้วยความซับซ้อนของระบบและจำนวนส่วนที่ต้องทำงานร่วมกัน อย่างไรก็ตามความยากลำบากในการทำนายความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาเคมีของวัฏจักรเคมีอัตราการผิดพลาดความเร็วในการทำงานและประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ของระบบการผลิตด้านล่าง ถึงแม้จะมีการคำนวณประสิทธิภาพของอุณหพลศาสตร์ทางทฤษฎีแล้วก็ตามคณะกรรมการยังไม่ได้เรียนรู้ถึงผลการทดลองที่สามารถยืนยันได้ว่าจะสนับสนุนการทำนายความน่าเชื่อถือของระบบดังกล่าวได้อย่างน่าเชื่อถือสำหรับใช้ในการผลิต“

อาร์ซีคณะกรรมการตรวจสอบแล้วอย่างชัดเจนแนะนำว่าการทดลองในพื้นที่นี้ควรจะติดตามและสนับสนุนเป็นก้าวสำคัญในการสร้างความเป็นไปได้ของแนวคิด: “การทดลองนำไปสู่การสาธิตการจัดหาความจริงพื้นดินสำหรับแบบจำลองนามธรรมมีความเหมาะสมที่จะอธิบายถึงศักยภาพในการใช้ระบบการผลิตจากล่างขึ้นหรือโมเลกุลที่ใช้กระบวนการที่ซับซ้อนกว่าการประกอบตัวเอง”

ตามคำแนะนำนี้ในปี 2007 สหรัฐกลาโหมโครงการวิจัยขั้นสูง หน่วยงาน ประกาศประกาศสำนักงานกว้าง ชักชวนข้อเสนอในการ ผ้านาโน เคล็ดลับตามเพื่อให้ สายนาโน, ท่อนาโนหรือจุดควอนตัมโดยใช้การสแกนฟังก์ชันเคล็ดลับการสอบสวน วิธีการผลิตการจ้างงานควบคุม ตำแหน่ง การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรอาจจะตอบสนองความท้าทายที่กำหนดโดย ในการชักชวนของมัน

ข้อเสนอโครงการที่เฉพาะเจาะจงและการทำงานในปัจจุบัน

  • ข้อเสนอแรกของกระบวนการในทางปฏิบัติสำหรับการสร้างคำแนะนำเครื่องมือ เครื่องจักรสังเคราะห์ โดยนั่งถูกฟ้องเป็นคำขอรับสิทธิบัตรชั่วคราวในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2004 และเป็นสิทธิบัตรยูทิลิตี้เต็มรูปแบบโดยกวนโอ๊ยในกุมภาพันธ์ 2005 – สิทธิบัตร สังเคราะห์กล แรกที่เคยยื่น อ่านรุ่นแรกของโปรแกรมสิทธิบัตรที่นี่หรือที่นี่ ความสามารถทำงานได้ของนั่งกระบวนการเสนอ ‘ได้รับแล้วที่มีคุณค่าและยินดีต้อนรับการวิจารณ์จากชุมชนวิทยาศาสตร์และนั่งเชื่อว่ารุ่นของกระบวนการบางคนอาจจะทำงานได้เพียงพอที่จะทำหน้าที่เป็นสำคัญหินก้าวเพื่อความซับซ้อนมากขึ้นการสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชรวิธี
  • ในเดือนกันยายนปี 2007 เราเสร็จสิ้นโครงการในปีที่สามที่สำคัญในการคำนวณวิเคราะห์ชุดที่ครอบคลุมของ 65 ลำดับการเกิดปฏิกิริยาและ 9 เคล็ดลับ เครื่องจักรสังเคราะห์ ที่สามารถใช้ในการประดิษฐ์เพชร, กราฟีน (เช่นท่อนาโนคาร์บอน) และทั้งหมดของเครื่องมือของตัวเองรวมทั้ง เครื่องมือการชาร์จไฟที่จำเป็นปฏิกิริยา นี้เป็นครั้งแรกตีพิมพ์ที่จะออกวางชุดที่สมบูรณ์ของปฏิกิริยา เพชร อาคาร ตำแหน่ง ควบคุมเป็นไปได้กับทุกปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์วิเคราะห์โดยใช้คุณภาพดีเริ่มแรก การคำนวณควอนตัมเคมี เมื่อวันที่ 7 กันยายน 2007 การทำงานร่วมกันของสิทธิบัตรครั้งแรกถูกฟ้องในเครื่องมือเหล่านี้และปฏิกิริยาซึ่งจะเป็นแกนหลักของแผนงานของเราในการพัฒนา สังเคราะห์กล เพชรพร้อมเป็นเส้นทางตรงที่มีการตรวจสอบการทดลอง การทดลองเหล่านี้ได้รับเงินทุน $ 3มเริ่มตุลาคม 2008 และจะทำงานเป็นเวลา 5 ปีข้างหน้า ในงานนี้เพิ่งได้รับการสแกนอุปกรณ์การสอบสวนจะใช้ในความพยายามที่จะสร้างคำแนะนำเครื่องมือ การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชร ครั้งแรกที่ใช้หลายเสนอ การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชร ลำดับปฏิกิริยาของเรา
  • การทำงานปัจจุบัน:รายการของเราในปัจจุบันของผู้เข้าร่วมการทำงานร่วมกันและคำอธิบายสั้น ๆ ของความพยายามของพวกเขามีรายละเอียดที่นี่ สิ่งพิมพ์และงานบางอย่างในความคืบหน้าของเรามีการระบุไว้ที่นี่ เบื้องต้นแผนที่ถนน โรงงานนาโนที่มุ่งเน้นในการบรรลุสังเคราะห์กล เพชรและการชุมนุมตำแหน่งที่ถูกระบุไว้เป็นครั้งแรกในเดือนกรกฎาคมปี 2005 และเป็นแนวทางการวิจัยในปัจจุบันของเราทั้งหมด เราแผนที่ถนนอย่างต่อเนื่องถูกกลั่นและการปรับปรุงเป็นข้อมูลใหม่ที่ได้มาเป็นหนังสือทางเทคนิคเกี่ยวกับ สังเคราะห์กล เพชรจะถูกเสร็จสมบูรณ์และอย่างเป็นทางการข้อเสนอโครงการวิจัย การสังเคราะห์กลศาสตร์ของเพชร อยู่ในการเตรียมความพร้อม

เนื้อหาที่เขียนขึ้นในหน้านี้ © 2006-17 Robert A. Freitas Jr. และ Ralph C. Merkle

Iมage credits: โรงงานนาโน, Asseมbly Line, Positional Asseมbly — © John ไม้เรียว, Lizard Fire Studios. Rotary โรงงานนาโน –designed/มodeled by ป่า Bishop, 3D cineมatograพีเอชy by และspaces (พีเอชilippe Van ด้านล่าง), © ป่า Bishop, all rights reserved. Carbon Nanotube Gears — Al Globus, NASA/Aมes Research Center. ซุปข้น — designer Robert นั่ง, artist ป่า Bishop, copyright กวนโอ๊ย. มolecule Tooltip — © ป่า Bishop. Gears in Housing — นาโนเร็กซ์. UniversalJoint — designers พัน. Eric เร็กซ์ and Ralพีเอช ชุดอื่นๆ. Convergent Asseมbly, Convergent Factory — พัน. Eric เร็กซ์, ระบบนาโน (1992). ชุดอื่นๆ Designing — Ralพีเอช ชุดอื่นๆ. Periodic Table, Dollar in Atoมs — Robert A. นั่ง Jr. Copyright applies to all iมages.

เครดิตภาพ: โรงงานนาโน, Asseมbly Line, Positional Asseมbly — © John ไม้เรียว, Lizard Fire Studios. Rotary โรงงานนาโน – ออกแบบ/จำลองโดย ป่า Bishop, ภาพยนตร์ 3D โดย และspaces (พีเอชilippe Van ด้านล่าง), © ป่า Bishop, สงวนลิขสิทธิ์. คาร์บอนนาโน เกียร์ — Al Globus, NASA/Aมes Research Center. จุลชีพ – นักออกแบบ Robert นั่ง, ศิลปิน ป่า Bishop, ลิขสิทธิ์ กวนโอ๊ย. คำแนะนำเครื่องมือเกี่ยวกับโมเลกุล — © ป่า Bishop. เกียร์ในหมู่บ้าน — นาโนเร็กซ์. UniversalJoint — นักออกแบบ พัน. Eric เร็กซ์ และ Ralพีเอช ชุดอื่นๆ. ซึ่งมาบรรจบกัน การชุมนุม โรงงาน — พัน. Eric เร็กซ์, ระบบนาโน (1992). ชุดอื่นๆ การออกแบบ — Ralพีเอช ชุดอื่นๆ. ตารางธาตุดอลลาร์ในอะตอม — Robert A. นั่ง Jr. ลิขสิทธิ์ใช้กับภาพทั้งหมด.