分子ナノテクノロジー(MNT)とは何ですか?
分子ナノテクノロジー(「MNT」)は、ナノスケールのマニピュレーターアームを使用して、分子サイズのビルディングブロックの正確な制御と位置アセンブリを可能にする、予想される製造技術です。 分子ナノテクノロジーは、通常、より包括的な用語「ナノテクノロジー」とは異なると考えられています。これは、ナノメートルスケールの現象または特性(0.1〜100nm程度)に焦点を当てた広範な科学または技術プロジェクトを指すために使用されます。 ナノテクノロジーはすでに開花している分野ですが、生産的で分子規模の機械システムの目標である分子ナノテクノロジーはまだ予備研究段階にあります。
ナノテクノロジーは、1959年にノーベル賞を受賞した物理学者リチャードファインマンによる「底部にはたくさんの部屋がある」と題した講演で初めて紹介されました。 ファインマンは、従来のサイズのロボットアームのセットを使用して自身のレプリカを作成しますが、元のサイズの10分の1を使用し、その新しいアームのセットを使用してさらに小さいセットを製造するなど、分子スケールに達するまで提案しました。 このような分子スケールのアームが数百万または数十億あった場合、個々の分子から構築されたマクロスケールの製品を作成するためにそれらを一緒に動作するようにプログラムすることができます。完成したコンポーネントまたは製品が完成するまで「トップダウン製造」。
ファインマンのアイデアは、MITの教育を受けたエンジニアK.エリックドレクスラーが分子ナノテクノロジーの可能性を広める本「Engines of Creation」を出版した80年代半ばまでほとんど議論されていませんでした。 MNTを使用すると、製造業者は正確な分子制御で製品をボトムアップで製造できるため、非常に広範囲の化学的に可能な構造を作成できます。 MNTシステムはすべての分子を特定の場所に配置できるため、分子製造プロセスは非常にクリーンで効率的です。 また、分子ナノテクノロジーシステムのすべての物質はナノスケールマニピュレーターの一部であるため、ナノテクノロジーシステムは、マクロスケールマニピュレーターを使用して製品を製造する現代の製造技術よりもはるかに生産性が高く、はるかに高いスループットを維持できます。
MNT革命を開始するには、「アセンブラー」が必要です。これは、それ自体の完全なコピーを含む、広範な分子構造を作成できる再プログラム可能なナノスケールマニピュレーターです。 最初のアセンブラは、真空などの実験室で制御された環境でのみ効果的に機能します。 自己複製分子ナノマシンの出現により、「デスクトップナノファクトリー」、つまり適度な電力を消費し、興味深い有用な製品の製造に必要なソフトウェアを含む卓上機器がすぐに登場する可能性があります。 MNTの到来は、製造、医学、科学研究、通信、コンピューティング、戦争など、人間の活動の幅広い分野に革命をもたらします。 本格的な分子ナノテクノロジーがいつ到着するかは現在不明ですが、一部の専門家は、2010年から2030年の間にその到着を予測しています。