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ナノテクノロジーの展望

2009年05月20日 18:41

ナノテクノロジーがどのように発展していくにせよ、最終的にはナノマシンの形態に収束すると考える。
現在のナノテクノロジーはトップダウン方式でナノメートルオーダーまで下りてきたもので、メートルサイズの物体との性質の違いにより、これ以上の微細化が不可能な製品もある。
縮小不可能の漸近線を超えるには、ボトムアップ方式への切り替えが必要で、ボトムアップ方式で微小な部品を作るのはナノマシンである。


ナノマシンとは、微小な機能ユニットの集まりであり、その考えは現在の工業的手法とは異なるものである。
ナノマシンそれ自体は、劣化しやすく信頼性の低いものでも構わない。
ナノマシンが集合することで、特定の機能に対して、機能ユニットのひとつ上の次数で非常に高い信頼性を発揮するものである・・・。


ナノマシン的生産手法は、従来の工業的手法に取って代わるだろう。
例えばアンモニアの生成では、ハーバー・ボッシュ法が現在の工業的手法であり、大規模な施設と高温・高圧が必要とされる。
それに対し、根粒菌が行っている窒素固定がナノマシン的手法である。
必要なときに、必要な分だけ、わずかなエネルギーで生産する。

私たちの身の回りの製品が、プログラミング可能な微粒子によって製作・構築されれば、私たちの目に見える範囲での故障や劣化はなくなる。
コップが割れても元通りになる。
椅子がもうひとつ必要になれば、家全体の質量の1%を消費して椅子を形成することができる。

ナノマシンの製法

ナノマシンはその定義より、ナノメートルからマイクロメートルの大きさである。
その製造は従来の工業的手法によるのではなく、生物的、あるいは結晶の気相生成に似た手法となるだろう。
すなわち、ある程度部品が出来上がったら、溶液にして全て混ぜ合わせることで勝手に組み上がることを期待するのである。
パズルのピースが一カ所にしかはまらないように、各部品は所定の場所に結合する。
もちろん、それを解析するソフトウェアが必須である。
現在そのようなソフトウェアは、Folding@homeなどの大規模クラウドコンピューティングで行われている分子シミュレーションに見ることができる。

生物体と同じく炭化水素化合物で生成するならば、大腸菌でタンパク質合成ができる。
環境に配慮してD型ポリペプチドを用いる場合でも、右手型→左手型アミノ変換細菌がいるから、逆行程でなんとかなるんじゃないかな。知らないけど。








・・・というようなレポートを書きました。
講義中寝てたからレポート課題と整合性があるのか知らないけど、まあナノテクについての講義みたいだったからいいや。

最近忙しくて、家に帰って夕飯を作ると日付が変わっているという始末。
1日が短いよー
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コメント

  1. Mokichi | URL | -

    Re: ナノテクノロジーの展望

    ナノテクの講義とか面白そうじゃんw
    オレがナノテクと言われて真っ先に思い出すのは、ある大学が細胞を特殊な溶液へ印刷して臓器を創る研究をしているってやつだな。
    君の言う「プログラミング可能な粒子」ってのが「細胞インク」ってわけだ。厳密にナノテクかどうかといわれれば微妙かもしれないがボトムアップ的なアプローチであることは確かだな。

  2. ひねくれロボット | URL | -

    Re: ナノテクノロジーの展望

    印刷なんだからトップダウンじゃないか?
    臓器なんて柔らかいものが1G下でできるのかね・・・と思ったらゲル上に印刷か。
    まだ複雑なものはできないんだな。

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