В субботу на Foresight Unconference Роберт Фрайтас и Ральф Меркле представили набор из девяти молекулярных инструментов для механосинтеза нанообъектов. Это является важным шагом на пути к созданию нанофабрик и молекулярному производству.

Используя вычислительные методы квантовой химии, учёные за три года интенсивного моделирования и внимательного анализа химических реакций смоделировали работу «минимального» набора молекулярных инструментов для механосинтеза разнообразных наноструктур. Все устройства составлены только из атомов углерода, водорода и германия. По словам Ральфа Меркла, эти инструменты довольно просты, но достаточно гибки для того, чтобы открыть широкий диапазон возможностей.

Набор наноиснтрументов для механосинтеза.

Присоединение димера углерода к алмазной поверхностиВ сочетании с программируемой параллельной позиционной сборкой подобные устройства в будущем могут сделать возможным создание нанофабрик, производящих макроскопические количества продуктов с атомарной точностью. Дальнейшим развитием этой технологии должно стать создание автономных нанороботов, в том числе – медицинских. Роберт Фрайтас ожидает появления таких технологий в 2020-е – 2030-е годы.

Механизм присоединения углеродного димера к дегидрированной поверхности алмаза (110).

Результаты исследования будут опубликованы в статье A Minimal Toolset for Positional Diamond Mechanosynthesis в 4 выпуске журнала Journal of Computational and Theoretical Nanoscience (2007). Помимо собственно описания инструментов и механизмов их работы, для трёх из устройств предложены пути создания, использующие только уже существующие технологии.

Василий Артюхов