راهنمای جامع فیزیک/اسمبلی مولکولی چیست؟

آیا فناوری نانو واقعی است؟ اسمبلی مولکولی چیست؟ چرا نو آفرینی مصنوعی مهم است؟


اولین بروسه‌های تولیدی مانوفاکتور در پایان قرون وسطی در اروپای اواخر سالهای ۱۵۰۰ شکل گرفتند. این تولید عبارت بود از ساختن اشیأ از مواد اولیه با دست یا با ماشین آلات به طور سیستماتیک همراه تقسیم کار. سپس اختراع ماشین بخار در قرن هجدهم، ماشین آلات متحرک را بوجود آورد، که با نیروی مهار شده توسط این موتورها به حرکت در می‌آمدند. مانوفاکتور به کارخانه توسعه یافت، و بدینگونه سیمای کره زمین طی دویست سال بعد از آن، کاملأ دگرگون شد. امروز نانوتکنولوژی درباره اسمبلی مولوکولی است، که نوع مینیاتوری مانوفاکتور است، و می‌تواند اساسأ دنیا را از نوبیآفریند، آنهم با بازدهی بهتر، و نتیجه آن نه تنها می‌تواند به وابستگی به مواد خام طبیعی پایان دهد، بلکه ممکن است توسعه صنعتی را کامل کند. آنگونه که دنیل بل بخوبی نشان داده، جامعه صنعتی اساسأ عصر انرژی تمدن بشر بود، تولیدی با ماشین آلات متحرک که از انرژی مهار شده استفاده می‌کردند. در نتیجه نانوتکنولوژی می‌تواند بطور موفقیت آمیزی مابقی تولید کشاورزی و صنعتی را کامل کند، و نه تنها از طریق حل مسأله انرژی، بلکه همچنین، از طریق افزودن هوش به موضوعات این تمدن‌های بشری. به طور خلاصه می‌تواند به تمام فعالیت‌های تولیدی که در شیوه‌های تولید ماقبل صنعتی هستند کمک کند که به تولید هوشمند فراصنعتی برسند، هم آنگونه که برنامه‌های کامپیوتری هوشمند در تولیدات تکنولوژی نوینhigh tech امروز به کار برده می‌شوند. یعنی پس از توسعه ننوتک، اینگونه تولیدات هوشمند برای همه فعالیت‌های تولیدی به کار خواهند رفت. عبارات زیر آنگونه ایست که کورزویل استفاده از هوش را در ننوتک توضیح می‌دهد، با استفاده از اصطلاح *نرم‌افزار* به معنی وسیع کلمه:

هرچند پیکربندی هایconfigurations بسیاری پیشنهاد شده، یک اسمبلر نوعیtypical assembler، به صورت یک واحد روی میزی توصیف شده، که می‌تواند هر محصولی که از نظر فیزیکی ممکن، و ما برایش توصیف ترم افزاری داشته باشیم را، تولید کند. محصولات می‌توانند از کامپیوتر باشند تا لباس، آثار هنری باشند تا غذای پخته شده. محصولات بزرگتر، نظیر اثاثیه، ماشین، و حتی خانه نیز می‌توانند به صورت قایسیmodular ساخته شوند، یا از طریق ساختن اسمبلرهای بزرگتر. آنچه که از اهمیت ویژه برخوردار است اسمبلری است که که می‌تواند کپی خود را خلق کند. هزینه افزوده برای ساختن هر محصول فیزیکی، که شامل هزینه خود اسمبلر هم می‌شود، چند پنیpennies برای هر پوند خواهد بود، اساسأ قیمت مواد خام آن. البته هزینه واقعی در ارزش اطلاعاتی خواهد بود که هر محصول را توصیف می‌کند، یعنی نرم افزاری که پروسه اسمبلی را کنترل می‌کند. در نتیجه هر چیز با ارزش در جهان، از جمله خود اشیأ فیزیکی، اساسأ از اطلاعات تشکیل می‌شوند. ما ازامروز از چنین شرایطی چندان دور نیستیم، چرا که "محتوی اطلاعاتی" محصولات بطور سریعی به خط مجانب صد درصد ارزش آنها مماس می‌شود.

عبارات بالا بیان اصل آنچیزی است که در پارادیم ننوتک برای دنیا اهمیت دارد. اگر نیوتون قوانین حرکت را توصیف کرد، و در پی آن، لاپلاس بحث می‌کرد که اگر شرایط اولیه جهان را داشته باشیم، با دانش قوانین نیوتون، می‌توان جهان در هر لحظه را پیش بینی کرد، ما نیز در اینجا شاهد آنیم که علم در ۳۰۰ سال گذشته توصیف ساختمان اشیأ را انجام داده، و آن به این معنی است که می‌شود، آنگونه که در همانجا کورزویل از سخنرانی تاریخی ۱۹۵۹ فیزیک‌دان معروف فاینمنFeynman نقل می‌کند، در نهایت تمام طبیعت را مصنوعأ از نو "اتم به اتم" ساخت.

مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش بینی تأثیر بگذارد. محصولات موجود نانوتکنولوژی عبارتند از: لاستیکهای مقاوم در برابر سایش که از ترکیب ذرات خاک رس با پلیمرها بدست آمده‌اند، شیشه‌هایی که خودبه خود تمیز می‌شوند، مواد دارویی که در مقیاس نانو ذرات درست شده‌اند، ذرات مغناطیسی باهوش برای پمپهای مکنده و روان‌سازها، هد دیسکهای لیزری و مغناطیسی که با کنترل دقیق ضخامت لایه‌ها از کیفیت بالاتری برخوردارند، چاپگرهای عالی با استفاده از نانو ذرات با بهترین خواص جوهر و رنگ‌دانه و ... .

منابع

ویرایش

۱-کتاب فیزیک از آغاز تا امروز نوشته حسین جوادی چاپ دوم شهریور ۱۳۸۷ انتشارات اندرز

۲-سایت باشگاه نانو