Что такое нанофабрика?

Нанофабрика является стандартным предложенным применением для молекулярного производства первого поколения, также известного как молекулярная нанотехнология. Молекулярное производство - это футуристическая технология, в которой используются огромные массивы машинных систем на наноуровне («наноассемблеры») для синтеза макромасштабных продуктов с использованием процесса, называемого конвергентной сборкой. При конвергентной сборке сборочная линия постепенно увеличивающихся плеч манипулятора собирает подкомпоненты продукта и передает их на следующую стадию более крупных манипуляторов, пока, наконец, не будет создан продукт, пригодный для использования человеком.

Поскольку эти наноассемблеры были бы стационарными и работали бы на сборочной линии, как обычная фабрика, опасность того, что эти наномашины вырвутся и станут дикими, отсутствует. Специалисты по нанотехнологиям уже давно опасаются негативной реакции на предложенную ими технологию, основанную на причудливых научно-фантастических историях, таких как «Добыча» Майкла Крайтона, в которой «нанотехнологии» представляют собой автономные машины, способные к саморазвитию. Понятие нанофабрики обеспечивает серьезное опровержение таких сценариев бедствий.

Из-за законов масштабирования нанофабрики могут быть чрезвычайно продуктивными. Макромасштабные робототехнические системы, такие как робототехника, используемая для сборки автомобилей, используют манипуляторы, которые очень медленно двигаются по нанотехнологическим стандартам. Манипуляторы, работающие на молекулярном уровне, могут выполнять операции сборки очень быстро, порядка ГГц (миллиарды раз в секунду), а не просто Гц. Предварительные расчеты показывают, что нанофабрика может обрабатывать свою собственную массу за считанные часы.

Благодаря передовому программированию нанофабрика позволит пользователю задавать структуру продукта с атомарной точностью, открывая огромные новые сектора пространства дизайна. Многие из наших современных продуктов страдают от недостатков или недостатков, потому что они производятся с помощью "химии сыпучих материалов"; выбрасывать миллиарды или триллионы атомов случайным образом, а не создавать продукты путем точного позиционирования атомов. Если нанофабрика была успешно создана, она также может быть запрограммирована на производство дополнительных нанофабрик по цене ничего, кроме сырья и необходимого программирования. Когда нанофабрики станут реальностью (возможно, к 2015 году), они, вероятно, произведут революцию в каждом секторе производства.