Nanofactory sadarbība

link: http://www.molecularassembler.com/Nanofactory/

Kas ir nanofactory?

Nanofactory ir ierosināts compact molekulārā ražošanas sistēmu, iespējams, pietiekami maza, lai sēdēt uz galda, kas varētu veidot daudzveidīgas izvēles liela mēroga atomically precīzu diamondoid produkti. Ar nanofactory ir iespējami augstu kvalitāti, ar ļoti zemām izmaksām, un ar ļoti elastīgu ražošanas sistēmas.

Galvenās ieejas uz diamondoid nanofactory ir vienkārša ogļūdeņraža izejvielu molekulām, piemēram, dabas gāze, propāns, vai acetilēna. Mazo papildu summas dažas citas vienkāršas molekulas, kas satur mikroelementus atomiem ķīmiskos elementus, piemēram, skābekli, slāpekli vai silīcija var arī nepieciešama.

Nanofactory jābūt aprīkotām ar elektrisko jaudu un ir par dzesēšanas darba vienību.

Galvenais izlaides pirmās komerciālās nanofactory būs macroscale daudzumu atomically precīzu diamondoid produkti. Šos produktus var ietvert nanocomputers, medicīnas nanorobots, produktiem ar daudzveidīgu aviācijas un aizsardzības progr., ierīces lēts enerģijas ražošanas un vides sanācijas un rags jaunu un uzlabotu patēriņa precēm. Medicīnā ir augstākā prioritāte, piemēram, anti-novecošanās terapiju un reanimācijas no cryonic saglabāšana. Iepriekšējās paaudzes pētniecības nanofactories radīs ievērojami mazāk sarežģītus produktus, bet sniegs evolūcijas ceļš, kas ved no pirmā vienkāršu DMS darbstacijas, lai vairāk nobriedusi tirdzniecības sistēmu.

Nanofactory ir molekulārā ražošanas sistēma izmanto kontrolēta molekulārā asamblejas, kas ļaus izveidot fundamentāli jaunu produktu kam sarežģīts sarežģītību, kas pašlaik atrodas tikai bioloģisko sistēmu, bet, kas darbojas ar lielāku ātrumu, spēku, izturību, un, pats galvenais, pilnībā zem cilvēka kontroles. Molekulārā ražošanas ir potenciāls būt ļoti tīru, efektīvu un lētu.

Mūsu nanofactory tiks veidots no diamondoid sastāvdaļām, tāda paša veida, ka tas var sevi ražošana. Kamēr molekulārā ražošanas sistēmas, kas izgatavotas no DNS, citi biopolymers, vai pat bioloģiskus organismus, kas ir iespējams, šādu sistēmu nevarētu veidot produktus, kas pieeju ievērojams spēks, stīvumu, temperatūras diapazons, vieglums, elektrisko, optisko un citas īpašības, kas var sasniegt ar diamondoid materiālu.

Ilgtermiņa mērķi (Nanofactory Sadarbības ir dizains, un galu galā, lai izveidotu, darba diamondoid nanofactory.

 “Killer app digitālās ražošanas ir personas izgatavošana – lietas, kuras nav iespējams nopirkt pie Walmart. Ko darīt, ja, tā vietā, lai sūtītu enerģijas, aprēķināšana, utt. visā pasaulē, mēs nosūtīt līdzekļus, lai to izveidotu? Kā regulāri priekšmeti kļūst par datorizētu un savstarpēji savienoti pie mazāka un mazāka mēroga, mēs esam pie tā, nano-mēroga bioloģisko sistēmu. Mēs esam par smaile ražošanas revolūcija”.
 Neil Gershenfeld, Direktors Centrs Bitiem un Atomiem MIT, viņa SC07 uzruna 13 novembris 2007.

Lielisks 1 stundu vispārējs ievads Molekulārā Nanotehnoloģijas, Ralf Merkle, ir šeit.

Kas ir diamondoid?

Pirmkārt un galvenokārt, diamondoid materiāli ietver tīru dimantu. Diamonds ir kristālisks oglekļa alotrops, kas, iespējams, ir visspēcīgākais cilvēcei zināmā viela. Ņemiet vērā, ka mūsu mērķis šeit ir izgatavot molekulārus produktus un mašīnas, kas izgatavotas no dimanta, nevis milzīgas dārgakmeņus, piemēram, tos, kas attēloti pa labi. Lielus augstas kvalitātes dārgakmeņus jau var ražot parastos beztaras procesos, piemēram, CVD , par cenu, kas ir 100 ASV dolāri / karāts, tāpēc šim nolūkam nav nepieciešami precīzi noteiktas molekulārās ražošanas metodes.

Diamondoidmateriāli var būt arī jebkura stīva kovalenta cietviela, kas ir līdzīga dimanta ar stiprību, ķīmiskās inerciālās vai citu svarīgu materiālu īpašībām, un tā ir blīva trīsdimensiju saišu tīkls. Šādu materiālu piemēri ir oglekļa nanocaurulīti (ilustrēti labajā pusē) vai fullerēni, vairākas spēcīgas kovalentās keramikas, piemēram, silīcija karbīds, silīcija nitrīds un bora nitrīds, un dažas ļoti stingras jonu keramikas, piemēram, safīra (monokristāliskā alumīnija oksīds), kas var būt kovalenti kas saistītas ar tīras kovalentās struktūras, piemēram, dimantu.

                                               

Tīri dimanta kristāli ir trausli un viegli saplīsuši. Dimantveidīgā nanodaļiņu produkta sarežģītā molekulārā struktūra vairāk atgādina kompleksu kompozītu materiālu, nevis trauslu cietu kristālu. Šādiem izstrādājumiem un nanostruktūrām, kas tos veido, normālai lietošanai jābūt ļoti izturīgām.

Lielākā daļa diamonoidu materiālu, ko izmanto nanomachinery būtu veidot no 12 elementi atomi periodiskajā tabulā : oglekļa ( C ), silīcija ( Si ) vai germānija ( Ge ) grupā IV, slāpekļa ( N ) vai fosfora ( P ) V grupā , grupas VII skābekļa ( O ) vai sēra ( S ), fluora ( F ) vai hlora ( Cl ) grupā VII, bora ( B ) vai alumīnija ( Al) III grupā un, protams, ūdeņradis ( H ). Carbon ir vispusīgākais no šiem elementiem, tāpēc mēs esam koncentrējuši savus sākotnējos centienus oglekļa uzbūves sistēmās.

Iespējams, ka nākamās paaudzes nanostruktūras ar atšķirīgām arhitektūrām var ražot nepiedamojošus produktus, kas sastāv no tiem pašiem ķīmiskajiem elementiem (piemēram, parastām organiskām vai bioloģiskām vielām), bet kas sastāv no tradicionālām ” floppy ” (ne-stīvām) molekulārām struktūrām.


Kādi produkti var nodrošināt nanofactory?

Dimantūdens nanodaļiņu potenciālie pielietojumi patiešām ir tālejoši. Kā tikai viens svarīgs piemērs, nanostruktūru produkti var dot ievērojamus uzlabojumus 21. gadsimta nanomedicīnā .

Varbūt līdz 2020. gadam molekulārā ražošana var ļaut veidot sarežģītus diamondoīdu medicīniskos nanorobotus, piemēram, labajā pusēilustrētu mikrošķiedru . Šos nanorobotus var izmantot, lai saglabātu audu oksigenāciju , ja nav elpošanas, labotu un atjaunotu cilvēka asinsvadu, novēršot sirds slimību un insulta bojājumus, veicot sarežģītas nanozinātnes uz atsevišķām šūnām , veicot plašu personīgo uzraudzību un uzreiz pēc asiņošanas pēc asins traumas. Citi medicīniskie nanoroboti, piemēram,mikrobiologs (ilustrēts labajā pusē) ātri iznīcina mikrobu infekcijas un vēzi , savukārt citi, piemēram, hromulociti , aizvieto visas hromosomas atsevišķās šūnās, tādējādi novēršot ģenētiskās slimības un citu uzkrātu kaitējumu mūsu gēniem, novēršot novecošanu .

Par pamata spējas un bioloģisko saderību ar diamondoid medicīnas nanorobots ir provizoriski analizēti tehniskajā literatūrā, bet daudz vairāk darba darāmā.

        “Pēc 2015.-2020. Gadam lauku paplašinās, iekļaujot arī molekulārās nanosistēmas – neviendabīgus tīklus, kuros molekulas un supermolekulārās struktūras kalpo kā atšķirīgas ierīces. Šūnu iekšienē esošās olbaltumvielas strādā kopā, bet tā kā bioloģiskās sistēmas ir uz ūdens bāzes un ievērojami ietekmē temperatūru, šīs molekulārās nanosistēmas spēs darboties daudz plašākā vidē, un tām jābūt daudz ātrākām. Datorus un roboti var samazināt līdz ārkārtīgi maziem izmēriem. Medicīnas lietojumi var būt tik ambiciozi kā jauni ģenētiskās terapijas veidi un antiaging ārstēšana. Jaunas saskarnes, kas cilvēkus tieši savieno ar elektroniku, varētu mainīt telekomunikāciju iespējas. “ –
          Mihails C. Roco , “Nanotehnoloģiju nākotne”, zinātniskais amerikāņu , 2006. gada augusts . (Roco ir ASV Nacionālā zinātnes fonda vecākais padomnieks nanotehnoloģiju jautājumos un galvenais ASV Nacionālās nanotehnoloģijas iniciatīvas arhitekts.)

          “Daži no lielākajiem nanotehnoloģiju ieguvumiem, piemēram, mākslīgie orgāni vai nanorobotikas sistēmas, ir uzlabotas spējas un pielietojumi, un, iespējams, būs nepieciešami 10-30 gadi.” – Mihails C. Roko , ” NanoWeek” intervija ar Sanderu Olsonu, 24. oktobrī. 2006.
      

Positional diamondoid molekulārā ražošana

Mašīnbūves komplekss mehāniskās diamondoid nanostruktūrām makroskolas daudzumos par zemām izmaksām prasa izstrādāt jaunu ražošanas tehnoloģiju, ko sauc par pozicionālu diamondoid molekulāro ražošanu. Sākotnējais jautājums par pozicionālās dimanta jonu molekulārās ražošanas tehniskajām iespējām vispirms tika izklāstīts K. Eric Drexler savā grāmatā ” Nanosystems” (1992).

Pozicionālā diamondoid molekulārā ražošana ir ierosinātā jauna nanoskaļruņu ražošanas tehnoloģija, kas var dot iespēju būvēt strādājošās diamondoid nanostruktūras. Lai sasniegtu šo jauno tehnoloģiju, būs jāizstrādā četras cieši saistītas tehniskās iespējas : (1) dimanta mehāniskās sintēzes , (2) programmējamās pozicionālās montāžas , (3) masīvi paralēlas pozicionālās montāžas un (4) nanomekāniskā dizaina .

1 2 3 4

(1) Dimantu mehāniskās sintēzes (DMS)

Dimantu mehāniskās sintēzes vai molekulārās pozīcijas izgatavošana ir kovalentu ķīmisko saišu veidošanās, izmantojot precīzi pielietotos mehāniskos spēkus, lai izveidotu dimantu struktūras. DMS var automatizēt, izmantojot datora vadību, nodrošinot programmējamu molekulāro pozīciju izgatavošanu.

Šajā procesā līdz apstrādājamā materiāla virsmai tiek uzcelts mehāniskās sintētiskais darbarīks. Viens vai vairāki pārsūtīšanas atomi ir pievienoti vai noņemti no izstrādājuma, izmantojot instrumentu. Pēc tam rīks tiek izņemts un uzlādēts. Šo procesu atkārto, lēnām izveidojot vēlamo struktūru, līdz nanopartons tiek pilnīgi izgatavots līdz atomam precizitātei ar katru atomu precīzi pareizajā vietā. Ņemiet vērā, ka pārejas atomiem vienmēr ir pilna pozīciju kontrole, lai novērstu nevēlamas blakusparādības.

DMS darba vide bieži tiek uzskatīta par īpaši augstu vakuumu (UHV), lai gan DMS veikts cēlgāzes šķidrumā vai citā ķīmiski inertā šķidruma vidē nav neiedomājams.

Izmantojot datorizpildāmās padotai, kas veic pozicionēti kontrolētu DMS ilgstošās programmētās reakcijas pakāpēs , mēs varam izgatavot vienkāršas dimanoidas nanomechaniskās daļas, piemēram, gultņus, zobratus un šuves (piemēram, universālo universālo kopni, kas ilustrēta labajā pusē), lai atomu precizitāte. Kaut arī ir iespējams, ka daži pamata diamondoid struktūras var būt producible izmantojot pašmācīšanas metodes no parastās sintētiskās ķīmijas, šķiet maz ticams, ka ļoti sasprindzināts vai sarežģīti starplikām struktūras var izgatavot, neizmantojot kādu formu pozicionālo kontroli.

Lasīt vairāk par DiamondMechanosynthesis

2 3 4

(2) Programmējamā pozīcijas montāža

Atomically precise nanoparts, once fabricated, must be transferred from the fabrication site and assembled into atomically precise complex components containing many nanoparts. Such components may include gear trains in housings (illustrated at right, courtesy of Mark Sims at Nanorex), sensors, motors, manipulator arms, power generators, and computers. These components may then be assembled, for example, into a complex molecular machine system that consists of many components. A complex micron-size medical nanorobot such as a microbivore constructed of such atomically precise components may possess many tens of thousands of individual components, millions of primitive parts, and many billions of atoms in its structure.

The conceptual dividing line between fabrication and assembly is sometimes blurred because in many cases it will be possible, even preferable, to fabricate nominally multipart components as a single part – allowing, for example, two meshed gears and their housing to be manufactured as a single sealed unit.

Pozicionālās komplektēšanas procesu, tāpat kā DMS , var automatizēt, izmantojot datora vadību. Tas ļauj veidot pozicionēšanas montāžas stacijas, kas saņem primitīvo daļu ieejas un montē tos programmētās posmu secībās gatavo sarežģīto komponentu veidā. Pēc tam šīs sastāvdaļas var tikt transportētas uz sekundārām montāžas līnijām, kuras tos izmanto kā izejvielas vēl lielāku un sarežģītāku komponentu ražošanai vai pabeigtām sistēmām, kas ir analogas automašīnu montāžas līnijām.

Lasiet vairāk par programmējamo pozīciju komplektu

1 2 3 4

(3) Masveidā paralēla pozicionālā montāža

Nepietiek, lai varētu veidot tikai vienu atomiski precīzu daļu, sastāvdaļu vai medicīnisko nanorobotu. Lai nanostruktūras būtu ekonomiski dzīvotspējīgas, mums jāspēj savākt sarežģītas nanostruktūras lielos skaitļos – miljardos vai triljonos gatavo vienību.

Tam būs nepieciešamas masveidā paralēlās ražošanas sistēmas ar miljoniem montāžas līniju, kas darbojas vienlaikus un paralēli, ne tikai vienam vai dažiem no tiem vienlaicīgi ar montāžas līnijām mūsdienu automobiļu rūpnīcās. Par laimi, katra nanosavienojuma ražošanas līnija nanofactory var principā būt ļoti maza. Daudziem miljoniem viņu vajadzētu viegli iekļaut ļoti mazā apjomā. Būs arī masveidīgi paralēli ražot DMS instrumentus, rokturus un ar tiem saistītās nanodaļiņu ražošanas un montāžas iekārtas, kas ietver masveida paralēlu manipulatoru bloku izmantošanu vai cita veida replikācijas sistēmu .

Uzticamība ir svarīgs dizaina jautājums. Masveidā paralēlu ražošanas sistēmu montāžas līnijās var būt vairākas liekas mazākas montāžas līnijas, barojot sastāvdaļas lielākajās montāžas līnijās, lai nevienas mazākās līnijas neveiksme nevarētu graut lielāku. Paralēlu ražošanas līniju organizēšana, lai nodrošinātu maksimālu efektivitāti un uzticamību, lai ražotu plašu produktu klāstu, ir galvenā prasība nanofactory dizaina jomā.

Lasiet vairāk par Massively Parallel Positional Assembly

1 2 3 4

(4) Nanomehāniskais dizains

Jāizstrādā skaitļošanas rīki molekulārā mašīnu modelēšanai, simulācijai un ražošanas procesa kontrolei, lai dinamometu nanoskaļruņu detaļu, detaļu un nanorobotisko sistēmu dizaina izstrāde būtu iespējama . Šos dizainus pēc tam var precīzi pārbaudīt un uzlabot ar simulāciju, pirms tiek veikti dārgāki eksperimentālie centieni tos veidot.

Tagad ir pieejama molekulāro mašīnu projektēšanas un simulācijas programmatūra, un lēnām tiek montētas iepriekš izstrādātās nanodaļiņu bibliotēkas. Lielākas pūles jāpievērš sarežģītu nanoskaļruņu mašīnu komponentu liela mēroga modelēšanai, montāžas sekvenču projektēšanai un simulēšanai un ražošanas procesa kontrolei, kā arī vispārējai nanofactory projektēšanai un simulācijai.

Būtu lietderīgi arī izveidot grafiskus attēlus (piemēroti televīzijai vai citam plašsaziņas līdzekļu pārklājumam, kā arī lekcijām gan tehniskām, gan vispārīgākām auditorijām), parādot: 1) dažādas mehāniskās sintētiskās reakcijas; 2) montāžas sekvences, kas vajadzīgas, lai veiktu dažus izvēlētās molekulārās mašīnas sastāvdaļas, un (3) dimanta jostas nanodaļiņu konceptuālas sistēmas līmeņa ilustrācijas un animācijas . Šie attēli un animācijas arī ir noderīgi, lai palīdzētu inženieriem attīstīties no agras koncepcijas izstrādes līdz detalizētākai projektēšanai un analīzei.

Lasiet vairāk par nanomekānisko dizainu

Ir svarīgi arī veltīt zināmas pūles, lai pētītu iespējamos molekulārās ražošanas uz nanodaļķu bāzes pielietojumus, kā arī pētījumus par šīs tehnoloģijas ietekmi uz sabiedrību (ekonomisko, sociālo, politisko, regulējošo uc). Tas palīdzēs maksimāli palielināt potenciālos ieguvumus un mazināt potenciālos riskus, ko var radīt šī jaunā tehnoloģija, kā arī veicināt to atbildīgu izmantošanu.

Uzziniet vairāk par Nanofactory lietojumprogrammām un ietekmi uz sabiedrību

Pievienojieties mūsu starptautiskajai sadarbībai!

Priekštecis uz Nanofactory Sadarbība tika neoficiāli uzsāka Roberts Freitas un Ralfs Merkle viņu pilnvaru laikā pie Fall 2000 Zyvex . To centieni, kā arī citu cilvēku centieni, tagad ir kļuvuši par tiešu sadarbībuNo 2010. gada 25 pētnieki vai citi dalībnieki (ieskaitot 18 doktorantūras vai doktorantūras kandidātus) 13 iestādēs 4 valstīs (ASV, Apvienotajā Karalistē, Krievijā un Beļģijā). Mūsu grupā pašlaik ir divi Feynmana balvas laureāti, divi Foresight Sakaru balvu ieguvēji un divi Foresitātes izcilie studentu balvu ieguvēji.

Kāda ir Nanofactory sadarbība? Šobrīd mēs esam brīvi izveidota zinātnieku kopiena un citi, kas strādā kopā, jo laiks un resursi ļauj dažādās komandas darbībās ar šīm komandām, kas ražo vairākaslīdzautorizētas publikācijas , lai gan ar atšķirīgiem finansējuma avotiem nav obligāti jāsaista arSadarbību . Kaut arī visi dalībnieki šobrīd nevar uzlūkot nanodaļķi, jo to pašreizējo pētījumu (vai citu) gala mērķis, kas saistīts ar Sadarbību , daudzi darato uztver, un pat tie, kas pašlaik neparedz šo gala mērķi, tomēr ir vienojušies veikt pētījumus sadarbībā ar citiem dalībniekiem, kas, mūsuprāt, veicinās svarīgus sasniegumus ceļā uz diamondoid nanofactory attīstību, sākot ar tiešu DMS attīstību .

Kaut arī ir paveikts darbs pie katras no četrām primārajām spējām, kuras uzskatāmas par vajadzīgām, lai izstrādātu un izveidotu funkcionējošu nanodaļiņu, pašlaik vislielākā uzmanība tiek pievērsta pirmajai jomai: pierādot, ka ir iespējama gan teorētiska, gan eksperimentāla dimanta mehanoSintēzes sasniegšana .

Katrs Sadarbības dalībnieks šobrīd pašfinansē vai finansē no valsts. Skatiet mūsu iepriekšējo un pašreizējo sadarbības partneru sarakstu . Skatiet mūsu pilnīgo sarakstu ar publikācijām, kas saistītas ar Sadarbību .

Papildu sadarbība ar nepacietību cenšas paplašināt notiekošo teorētisko un eksperimentālo pētījumu rezultātus. Nepabeigto uzdevumu saraksts ir milzīgs. Izlasiet mūsu izcilu tehnisko problēmu sarakstu un mūsu Nanofactory ceļvedi, lai redzētu, kur jūs varētu piedāvāt palīdzību

Emanuela Bioķīmiskās fizikas institūts (Krievija)

Pētniecības finansējums, kas nepieciešams steidzami

Ārkārtas pētījumu finansējums ir steidzami nepieciešams, lai paplašinātu mūsu darbu un paātrinātu virzību uz galveno mērķi – veidot funkcionējošu diamondoid nanofactory.

Ja jūs vēlaties atbalstīt šo darbu un vēlaties un spējat veikt ievērojamus finanšu resursus, lūdzu, sazinieties ar Robert Freitas vai Ralph Merkle, lai apspriestu savu resursu efektīvāko izmantošanu Nanofactory Collaboration . Mēs esam pieraduši strādāt pie ierobežojošā budžeta un izmantosim visus ieskaitītos līdzekļus parsimoniously.

Ziedoto laika un aprīkojuma ekonomiskā vērtība, ko visi Sadarbības dalībnieki ieguldīja mērķtiecīgām darbībām, laika posmā no 2001. līdz 2007. gadam bija apmēram $ 0,2 miljoni gadā, pieaugot līdz apmēram $ 0,8 miljoniem gadā 2008.-2010. Gadā, lielā mērā pateicoties EPSRC tiešajam Moriartja eksperimenta atbalstam. darbs laikā no 2008. līdz 2013. gadam. Ideāls tiešais finansējuma līmenis, lai maksimāli palielinātu rezultātus nākamajos 5 gados, ir $ 1M- $ 5M / gadā, taču pieaugošais atbalsts $ 100K / yr diapazonā radītu izmērāmu papildu progresu. Paredzētais projekts pieļauj ideālu finansējuma līmeni, kas ir pieejams mērķtiecīgām darbībām, piemēram, Nanofactory Collaboration , un ka mūsu “Direct-to-DMS” pieejatiek īstenota, nevis tiek izmantota daudzveidīgāka attīstības pieeja, kuras mērķis ir ieviest mazāk efektīvas nelīmju formas molekulārās ražošanas tehnoloģijas, pirms tiek virzīta uz dimantu .

Mūsu sākotnējais praktiskais mērķis ir pirmās eksperimentālās demonstrācijas par kontrolētu dimanta mehānisko sintēzi sasniegšana (viens no galvenajiem Ceļvedis pagrieziena punkts un tehnisks izaicinājums ). Mēs paredzam, ka šis sasniegums var izraisīt daudz lielāku tehnisko interesi DMS un nanofactory attīstību, izraisot ievērojamu un arvien lielāku korporatīvo un valsts finansējumu, kas iekļūst šajā pētniecības jomā, kad var pierādīt, ka lielāks redzējums par diamondoid molekulāro ražošanu ir tehniski iespējams.

Šo cerību apstiprina Nacionālo akadēmiju Nacionālās pētniecības padomes (NRC) un Nacionālās materiālu konsultatīvās padomes (NMAB) 2006. gada kongresa pilnvarotās pārskatīšanasrezultāti par ASV Nacionālās nanotehnoloģijas iniciatīvu. NMAB / NRC pārskatīšanas komiteja izskatīja “augšupējas” tehnoloģijas, kas varētu padarīt DMS un sarežģītākas molekulu ražošanas sistēmas iespējamas, un secināja, ka ” molekulārā pašmontāža ir iespējama vienkāršu materiālu un ierīču ražošanā. Tomēr, lai ražotu sarežģītākus materiālus un ierīces, tostarp sarežģītus objektus, kas ražoti lielos daudzumos,maz ticams, ka vienkāršie pašmācīšanas procesi dos vēlamos rezultātus. Iemesls ir tāds, ka kļūdas varbūtība, kas notiek kādā procesa brīdī, palielinās, ņemot vērā sistēmas sarežģītību un to daļu skaitu, kurām ir jāsadarbojas. Tomēr ir grūti ticami prognozēt sasniedzamo ķīmisko reakciju ciklu diapazonu, kļūdu koeficientus, darbības ātrumu un terminoloģijas efektivitāti … augšupejošās ražošanas sistēmās. Kaut arī šādas sistēmas ir aprēķinātas par teorētisko termodinamisko efektivitāti, komiteja nezināja par pārbaudāmiem eksperimentu rezultātiem, kas veicinātu ticamu šo sistēmu iespējamības prognozēšanu izmantošanai ražošanā. 

Pēc tam NMAB / NRC pārskatīšanas komiteja nepārprotami ieteica eksperimentālus darbus šajā jomā īstenot un atbalstīt kā galveno atskaites punktu, lai noteiktu koncepcijas iespējamību: ” Eksperimentēšana, kas noved pie demonstrējumiem, kas nodrošina zemes abstrakto modeļu uzskaiti, ir piemērota, lai labāk raksturotu potenciālu izmantojot augšupejošas vai molekulāras ražošanas sistēmas, kurās tiek izmantoti daudz sarežģītāki procesi nekā pašu montāža. 

Saskaņā ar šo ieteikumu 2007. gadā ASV Aizsardzības uzlaboto pētījumu projektu aģentūra (DARPA) paziņoja par plašu aģentūras paziņojumu (BAA), kurā tika lūgti priekšlikumi uz tipveida nanodaļiņu, lai izveidotu nanovīrus, nanocaurules vai kvantu punktus, izmantojot funkcionētu skenēšanas zondi. Ražošanas pieeja, kurā izmanto pozicionāli kontrolētu DMS,visticamāk, varētu apmierināt DARPA uzdevumus, kādi bija tā piedāvājumā.

Konkrēti projekta priekšlikumi un pašreizējais darbs

    • The first proposal of a practical process for building a mechanosynthetic tooltip, by Freitas, was filed as a provisional patent application in February 2004 and as a full utility patent by Zyvex in February 2005 – the first mechanosynthesis patent ever filed. Read an early version of the patent application here or here. The workability of Freitas’ proposed process has already received valuable and welcome critique from the scientific community, and Freitas believes that some version of the process may be sufficiently viable to serve as a vital stepping-stone to more sophisticated DMS approaches.
    • 2007. gada septembrī mēs pabeidzim nozīmīgu trīs gadu projektu, lai aprēķinātu 65 visaptverošu reakciju secību kopumu un 9 mehāniskās sintezējošās padomus, kurus varētu izmantot dimantu, grafēnu (piemēram, oglekļa nanocaurulītes) un visu pašu instrumentu, tostarp visu nepieciešamo instrumentu uzlādēšanas reakcijas. Šis ir pirmais publicētais dokuments , kurā izklāstīts pozitīvi kontrolētu diamondoidu veidošanās reakciju komplekts, analizējot visas ticamās nevēlamās blakusparādības, izmantojot labu kvalitāti ab initio(DFT) kvantu ķīmijas aprēķini. 2007. gada 7. septembrī tika iesniegts pirmais Sadarbības patents par šiem instrumentiem un reakcijām, kas veidos pamatu mūsu ceļa kartei, lai izstrādātu dimanta mehāniskās sintezēšanas pa tiešo ceļu, kas ietver eksperimentālus apstiprinājumus. Šie eksperimenti saņēma finansējumu 3 miljonu ASV dolāru apmērā , kas sākās 2008. gada oktobrī un turpināsies nākamajos 5 gados. Šajā darbā jaunizveidotās skenēšanas zondi izmantos, lai izveidotu pirmos DMS rīkjoslas, izmantojot vairākas mūsu piedāvātās DMS reakcijas sekvences.
    • Pašreizējais darbs: šeit ir apkopots mūsu pašreizējais sadarbības dalībnieku saraksts un īss to centienu apraksts . Mūsu publikācijas un daži darbi progress ir uzskaitītas šeit . Iepriekšēja Nanofactory ceļvedis , kas koncentrējas uz panākt dimanta mechanosynthesis un pozicionālo montāžu pirmo reizi tika minēts 2005. gada jūlijā, un ir vadošais visas mūsu pašreizējās pētniecības centienus. Mūsu ceļvedis tiek nepārtraukti pilnveidots un atjaunināts, iegūstot jaunu informāciju, tehnisko grāmatu par dimanta mehānisko sintēzi tiek pabeigts, un tiek sagatavots oficiāls DMS pētniecības priekšlikums.
    • Pirmais Diamond Mechanosynthesis Patentu Izdots 2010. gadā: 2010. gada 30. martā, ASV Patentu Nr 7687146 tika izsniegta Robert A. Freitas Jr par metodi ražošanas DCB6 oglekļa dimēru izvietojuma rīku. Šis ir pirmais patents, kas jebkad tika izsniegts par dimanta mehānisko sintēzi vai pozicionālo mehānisko sintēzi.