Välkommen till Molecular Assembler-webbplatsen

© 2003-2019 Robert A. Freitas Jr. Alla rättigheter förbehållna.

Molekylär nanoteknik innebär förmågan att bygga strukturer som är tillåtna enligt fysiska lagar, till molekylär precision. Jag är främst intresserad av positionsmontering, som är en deterministisk process där komponenterna som används i en konstruktion hålls i kända positioner och är tvingade att följa önskade fysiska mellanvägar under hela konstruktionssekvensen. Programmerbar positionskonstruktion i molekylär skala är den centrala mekanismen för att uppnå både stor flexibilitet och den ultimata precisionen och kvaliteten i tillverkningen. Ett tidigt förslag för nästa logiska FoU-steg är här, en teknisk bibliografi för forskning om positionell diamoidoid mekanosyntes finns här, och det första patentet som någonsin har lämnats in på positionsdiamantmekanosyntes finns här. Den andra nyckeln till praktisk molekyltillverkning är förmågan att tillverka enorma mängder molekylärt exakta strukturer, eller att sätta ihop större föremål från ett stort antal molekylärt exakta mindre föremål – det vill säga en massiv parallell montering. Slutresultatet av denna utvecklingsprocess kommer att vara en grundläggande molekylär sammansättning som använder maskinfas-nanoteknologi (t.ex. nanoskala växlar, stag, fjädrar, motorer, höljen) för att tillverka molekylära exakta diamantformade strukturer, enligt en uppsättning instruktioner för att bygga en önskad specifik design.

Med Ralph Merkle har jag gjort teoretiska analyser av möjliga molekylära monteringssystem. Jag författar minst två tekniska böcker som beskriver resultaten av denna forskning. Den första boken, Kinematiska Självreplikerande Maskiner, publicerades i oktober 2004 och var tillgänglig med en betydande prepubliceringsrabatt direkt från Landes Bioscience. Den andra volymen, Diamantytor och Diamantmekanosyntes, pågår och bör publiceras 2007–2008. Den tredje volymen, Grunder för Nanomekanisk Teknik som ursprungligen skulle författas med J. Storrs Hall, pågår fortfarande och kanske publiceras 2009-2010.

Våra internationella forskningssamarbeten, som i slutändan leder till utvecklingen av en fungerande nanofactory, beskrivs på webbplatsen Nanofactory Samarbete.

Kinematiska Självreplikerande Maskiner (Landes Bioscience, 2004). Denna bok erbjuder en allmän genomgång av den omfattande teoretiska och experimentella litteraturen som rör fysiska självreplikerande system och självreplikation. Det huvudsakliga fokuset är här på självreplikerande maskinsystem. Det viktigaste är att vi är upptagna med kinematiska självreplikerande maskiner: system där faktiska fysiska föremål, inte bara informationsmönster, gör sin egen replikering. Efter en kort aktivitetsbrist på 1950- och 1980-talet fick fältet för kinematisk replikationssystemdesign nytt intresse under 1990-talet med det nya erkännandet av genomförbarheten av molekylär nanoteknologi. Fältet har upplevt en renässans av forskningsaktiviteter sedan 1999 eftersom forskare har insett att replikeringssystem är tillräckligt enkla för att möjliggöra experimentella laboratoriedemonstrationer av arbetsapparater.

Läs text gratis online ….. Köp Hardcover online ….. Köp Hardcover online ….. Förskott rabattköp direkt från Landes Bioscience ….. Tysk översättning av Kapitel 1 (HTML)

Se alla recensioner

Diamantytor och Diamantmekanosyntes (2008-09, under förberedelse). En fullständig analys av hur man använder programmerbar positionskonstruktion för att syntetisera de flesta arrangemang av atomer som är tillåtna enligt fysisk lag skulle för närvarande vara oöverkomligt komplex. Ett mer hanterbart projekt är att analysera en betydande klass av styva kolväten – i synnerhet diamant – som potentiellt skulle kunna syntetiseras genom användning av en liten uppsättning positivt kontrollerade mekanosyntetiska verktygstips. Det finns redan ett stort intresse för diamantens exceptionella egenskaper såsom extrem hårdhet, hög hållfasthet och styvhet, hög värmeledningsförmåga, låg friktionskoefficient, kemisk inertitet och ett brett bandgap. Diamantens molekylära ytegenskaper undersöktes omfattande både teoretiskt och experimentellt på 1990-talet, och många praktiska frågor om molekylstrukturen hos diamantytor har nu lösts. Fälten av diamant CVD och adamantankemi ger ytterligare förståelse, både experimentell och teoretisk, av de otaliga reaktionsmekanismerna som kan bidra till tillväxten av diamant.

Här finns en teknisk bibliografi för forskning om positionsmekanosyntes. Det första patentet som någonsin har lämnats in på positionell diamantmekanosyntes är tillgängligt här. Se även webbplatsen Nanofactory Samarbete för det större sammanhanget för denna forskning.

Grunder för Nanomekanisk Teknik (2009-10, under förberedelse). Denna kursbok, avsedd för användning av 2: e eller 3: e högskolestudenter i avancerade ingenjörsprogram, kommer att ge en solid grund i den praktiska utformningen av maskiner i molekylär skala som består av styva kovalenta fasta ämnen, med stor tonvikt på diamant- och diamantmaterial. Efter en introduktion till de unika aspekterna av nanoskala-maskiner och en översyn av de beräkningsverktyg som för närvarande är tillgängliga för att stödja sådana konstruktioner kommer de mekaniska egenskaperna hos nyckelmaterial och grunderna för belastning, spänning, styvhet och mekaniskt fel i nanoskala maskiner att undersökas i detalj. Detta kommer att följas av diskussioner och exempel på specifika nanomekaniska komponenter och sammansatta maskiner inklusive lager, fästelement, växlar, kopplingar, drivmekanismer, motorer och pumpar, mekaniska energikontroller, sensorer och programmerbara material.


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *