什么是分子纳米技术(Molecular Nanotechnology (MNT))？

分子纳米技术（"MNT"）是一种预期的制造技术，可以通过使用纳米级机械臂精确控制和定位组装分子大小的构件。通常认为分子纳米技术不同于更具包容性的术语"纳米技术"，它现在被用来指一系列以纳米尺度（约0.1-100nm）的现象或特性...

分子纳米技术（"MNT"）是一种预期的制造技术，可以通过使用纳米级机械臂精确控制和定位组装分子大小的构件。通常认为分子纳米技术不同于更具包容性的术语"纳米技术"，它现在被用来指一系列以纳米尺度（约0.1-100nm）的现象或特性为重点的科学或技术项目。纳米技术已经是一个蓬勃发展的领域，但是分子纳米技术——生产性的目标，分子尺度机器系统-仍处于初步研究阶段。

纳米机器人技术利用纳米技术开发出宽度远小于人类头发的微型机器人1959年，诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼在一次演讲中首次介绍了纳米技术，题为"底部有足够的空间"。费曼建议用一组常规尺寸的机器人手臂来制作一个复制品，但只有原来的十分之一，然后用这套新手臂制造一个更小的机器人手臂，以此类推，直到达到分子尺度。如果我们有数百万或数十亿这样的机器人手臂的话分子尺度的武器，我们可以让他们一起工作，创造出由单个分子构成的宏观尺度的产品，这是一种"自下而上的制造"技术，而不是通常的切断材料直到你有一个完整的组件或产品的技术-"自上而下的制造"费曼的想法在80年代中期还没有被讨论过，当时麻省理工学院的工程师K.埃里克·德雷克斯勒（K.Eric Drexler）出版了《创造的引擎》（Engines of Creation），这本书旨在普及分子纳米技术的潜力。因为MNT将允许制造商通过精确的分子控制从下到上制造产品，一个非常广泛的化学结构可以被创造出来。由于MNT系统可以把每一个分子放在其特定的位置，分子制造过程可以非常干净和高效。而且，由于分子纳米技术系统中的每一点物质都是纳米级机械手的一部分，与现代制造技术相比，纳米技术系统的生产效率要高得多，生产能力也要高得多，现代制造技术使用宏观尺度的机械手来制造产品-一种可重新编程的纳米级机械手，能够创造出各种各样的分子结构，包括一个完整的复制品。第一批组装机只能在实验室控制的环境中有效工作，比如真空环境。自我复制分子纳米机器的出现可能很快导致"桌面纳米工厂"，耗电量适中的桌面设备，包含制造一系列有趣的有用产品所需的软件。MNT的到来将彻底改变人类活动的各个领域，包括制造业、医学、科学研究、通信、计算，目前还不清楚全面的分子纳米技术何时到来，但一些专家预计它将在2010年至2030年之间到来。

发表于 2020-08-26 08:43
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分类：科学教育

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