Mecanosíntesis: la construcción de nuevos materiales con nanotecnología

Investigadores de nanotecnología están trabajando en la construcción de los ensambladores moleculares que utilizan pequeños manipuladores precisamente los átomos y moléculas de posición para construir un objeto desde los átomos hasta.

Cuando se utiliza millones o miles de millones de estos 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 luego esa nueva ensamblador construye otra, y así sucesivamente hasta que haya suficientes ensambladores moleculares para construir todo el objeto.

Estos ensambladores moleculares son similares a las máquinas biológicas en sus células llamadas ribosomas. Los ribosomas se ensamblan moléculas de aminoácidos para la construcción de nuevas proteínas, así como los ensambladores moleculares se reunían varios átomos o moléculas. Para diferenciar entre ensamblaje molecular basada en la biología y el ensamblaje molecular basada mecánicamente, la gente a veces se refieren a ésta como mecanosíntesis.

Si desea una vista previa de la visión de una persona de mecanosíntesis, imaginar un proceso de ensamblaje molecular en el que dos átomos de carbono se depositan en una superficie de diamantes. Varios investigadores son optimistas sobre el potencial de este proceso nanoconjunto, pero probablemente serán bastante tiempo antes de que esta visión se resuelve.

Con la construcción de un átomo objeto átomo o molécula a molécula, mecanosíntesis pueden producir nuevos materiales con mejor rendimiento de los materiales existentes. Por ejemplo, un puntal avión debe ser muy fuerte, pero también de peso ligero. Un fabricante molecular podría construir el átomo puntal a átomo de carbono, por lo que un material de diamante como ligera llama diamondoid que es más fuerte que un diamante.

Recuerde que un diamante no es más que un entramado 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 peso más ligero y más fuerte que cualquier metal.

Mechanosynthesis la investigación actual se centra en el uso de átomos de carbono para hacer estructuras diamondoid que se pueden usar para hacer productos útiles, tales como aviones ligeros y coches. Después de investigadores han perfeccionado mechanosynthesis con átomos de carbono, que debe ser capaz de ampliar la técnica. Puede ser que sean capaces de añadir átomos seleccionados de carbono que podría dar lugar a productos como los chips de ordenador minúsculo y nanorobots plenamente funcionales.

De hecho, somos formas de vida basadas en el carbono. Carbono combinado con varios otros átomos forman las moléculas biológicas en nuestro cuerpo, 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:

• Hacer átomo de circuitos integrados a átomo, lo que resulta en los chips de computadora mucho más pequeñas.

• La construcción de los componentes estructurales, como las alas de los aviones, desde diamantoides. Debería ser posible para hacer los coches, aviones, naves espaciales, y otros objetos que pesan una fracción de su peso actual.

• Hacer replicadores moleculares que pueden fabricar la mayor parte de los bienes materiales que necesita.

• Haciendo nanorobots que pueden ser utilizados en la medicina.

  
  Un nanorobot 12-brazo que, en enjambres, podrían unirse para construir prácticamente cualquier cosa.