Ensamblador molecular

Original source: https://www.molecularassembler.com/

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La nanotecnología molecular implica la capacidad de construir estructuras permitidas por leyes físicas, con precisión molecular. Estoy principalmente interesado en el ensamblaje posicional, que es un proceso determinista en el que los componentes utilizados en una construcción se mantienen en posiciones conocidas y están obligados a seguir rutas físicas intermedias deseadas durante toda la secuencia de construcción. El ensamblaje posicional programable a escala molecular es el mecanismo central para lograr una gran flexibilidad y lo último en precisión y calidad en la fabricación. Una propuesta inicial para el siguiente paso lógico de I+D está aquí , una bibliografía técnica para la investigación sobre la mecanosíntesis posicional de diamantes está disponible aquí y la primera patente jamás presentada sobre la mecanosíntesis posicional de diamantes está disponible aquí . La otra clave para la fabricación molecular práctica es la capacidad de fabricar cantidades masivas de estructuras molecularmente precisas, o de ensamblar objetos más grandes a partir de una gran cantidad de objetos más pequeños molecularmente precisos; es decir, un ensamblaje masivamente paralelo. El resultado final de este proceso de desarrollo será un ensamblador molecular básico que emplea nanotecnología en fase de máquina (por ejemplo, engranajes a nanoescala, puntales, resortes, motores, carcasas) para fabricar estructuras diamantoides molecularmente precisas, siguiendo un conjunto de instrucciones para construir un dispositivo específico deseado. diseño.

Con Ralph Merkle, he realizado análisis teóricos de posibles sistemas ensambladores moleculares. Soy coautor de al menos dos libros técnicos que describen los resultados de esta investigación. El primer libro, Kinematic Self-Replicating Machines , se publicó en octubre de 2004 y estaba disponible con un importante descuento previo a la publicación directamente en Landes Bioscience . El segundo volumen, Diamond Surfaces and Diamond Mechanosíntesis , está en curso y debería publicarse en 2007-2008. El tercer volumen, Fundamentos de ingeniería nanomecánica, originalmente en coautoría con J. Storrs Hall, todavía está en progreso y podría publicarse en 2009-2010.

Nuestras colaboraciones de investigación internacionales, que en última instancia conducen al desarrollo de una nanofábrica funcional, se describen en el sitio web de Nanofactory Collaboration .

 Máquinas cinemáticas autorreplicantes ( Landes Bioscience , 2004). Este libro ofrece una revisión general de la voluminosa literatura teórica y experimental relacionada con los sistemas físicos autorreplicantes y la autorreplicación. El foco principal aquí está en los sistemas de máquinas autorreplicantes. Lo más importante es que nos ocupamos de las máquinas cinemáticas autorreplicantes: sistemas en los que objetos físicos reales, no meros patrones de información, emprenden su propia replicación. Tras un breve estallido de actividad en las décadas de 1950 y 1980, el campo del diseño de sistemas de replicación cinemática recibió un nuevo interés en la década de 1990 con el reconocimiento emergente de la viabilidad de la nanotecnología molecular. Este campo ha experimentado un renacimiento de la actividad investigadora desde 1999, a medida que los investigadores han llegado a reconocer que los sistemas de replicación son lo suficientemente simples como para permitir demostraciones experimentales de laboratorio de dispositivos en funcionamiento. Leer texto gratis online… Comprar tapa dura online… Comprar tapa dura online… Descuento anticipado Compra directamente en Landes Bioscience…Ver todas las reseñas

 Superficies de diamante y mecanosíntesis de diamante (2008-09, en preparación). Un análisis completo de cómo utilizar el ensamblaje posicional programable para sintetizar la mayoría de las disposiciones de átomos permitidas por las leyes físicas sería, en la actualidad, prohibitivamente complejo. Un proyecto más manejable es analizar una clase importante de hidrocarburos rígidos (en particular, diamantes) que podrían sintetizarse mediante el uso de un pequeño conjunto de puntas de herramientas mecanosintéticas controladas posicionalmente. Ya existe un interés generalizado en las propiedades excepcionales del diamante, como dureza extrema, alta resistencia y rigidez, alta conductividad térmica, bajo coeficiente de fricción, inercia química y una amplia banda prohibida. Las características de la superficie molecular del diamante fueron investigadas exhaustivamente tanto teórica como experimentalmente en la década de 1990, y ahora se han resuelto muchas cuestiones prácticas sobre la estructura molecular de las superficies del diamante. Los campos de la CVD del diamante y la química del adamantano proporcionan una comprensión adicional, tanto experimental como teórica, de los innumerables mecanismos de reacción que pueden contribuir al crecimiento del diamante.Una bibliografía técnica para la investigación sobre mecanosíntesis posicional está disponible aquí . La primera patente jamás presentada sobre mecanosíntesis posicional de diamantes está disponible aquí . Consulte también el sitio web de Nanofactory Collaboration para conocer el contexto más amplio de esta investigación.

 Fundamentos de Ingeniería Nanomecánica (2009-10, en preparación). Este libro de texto del curso, destinado a estudiantes universitarios de segundo o tercer año en programas de ingeniería avanzada, proporcionará una base sólida en el diseño práctico de máquinas a escala molecular compuestas de sólidos covalentes rígidos, con un fuerte énfasis en diamantes y materiales diamantoides. Después de una introducción a los aspectos únicos de la maquinaria a nanoescala y una revisión de las herramientas computacionales actualmente disponibles para ayudar a dichos diseños, se explorarán las características mecánicas de los materiales clave y los fundamentos de la carga, la tensión, la rigidez y la falla mecánica en la maquinaria a nanoescala. detalle. A esto le seguirán discusiones y ejemplos de componentes nanomecánicos específicos y máquinas compuestas, incluidos cojinetes, sujetadores, engranajes, varillajes, mecanismos de accionamiento, motores y bombas, controladores de energía mecánica, sensores y materiales programables.

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