Nanotecnología Molecular: Funcionamiento, Características y Aplicaciones

La nanotecnología molecular ("MNT") es una tecnología de fabricación anticipada que permitiría el control preciso y el ensamblaje posicional de bloques de construcción del tamaño de una molécula mediante el uso de brazos manipuladores a nanoescala. La nanotecnología molecular generalmente se considera distinta del término más inclusivo "nanotecnología", que ahora se utiliza para referirse a una amplia gama de proyectos científicos o tecnológicos que se centran en fenómenos o propiedades de la escala nanométrica (alrededor de 0,1-100 nm). La nanotecnología ya es un campo floreciente, pero la nanotecnología molecular, el objetivo de los sistemas productivos de máquinas a escala molecular, aún se encuentra en la etapa de investigación preliminar.

La nanorobótica utiliza la nanotecnología para desarrollar robots microscópicos que son mucho más pequeños en ancho que un mechón de cabello humano.

La nanotecnología se introdujo por primera vez en 1959, en una charla por el Premio Nobel de la -winning el físico Richard Feynman, titulada "Hay mucho sitio al fondo". Feynman propuso usar un conjunto de brazos robóticos de tamaño convencional para construir una réplica de sí mismos, pero una décima parte del tamaño original, luego usar ese nuevo conjunto de brazos para fabricar un conjunto aún más pequeño, y así sucesivamente, hasta alcanzar la escala molecular. . Si tuviéramos muchos millones o miles de millones de brazos a escala molecular, podríamos programarlos para que trabajen juntos para crear productos a gran escala construidos a partir de moléculas individuales, una técnica de "fabricación de abajo hacia arriba", en contraposición a la técnica habitual de cortar material hasta que tenga un componente o producto completo: "fabricación de arriba hacia abajo".

La idea de Feynman permaneció en gran parte sin discutir hasta mediados de los años 80, cuando el ingeniero K. Eric Drexler, educado en el MIT, publicó "Engines of Creation", un libro para popularizar el potencial de la nanotecnología molecular. Debido a que MNT permitiría a los fabricantes fabricar productos de abajo hacia arriba con un control molecular preciso, se podría crear una gama muy amplia de estructuras químicamente posibles. Dado que los sistemas MNT podrían colocar cada molécula en su lugar específico, los procesos de fabricación molecular podrían ser muy limpios y eficientes. Además, debido a que cada pedacito de materia en un sistema de nanotecnología molecular sería parte de un manipulador a nanoescala, los sistemas nanotecnológicos podrían ser mucho más productivos y mantener rendimientos mucho más altos que las técnicas de fabricación modernas, que utilizan manipuladores a macroescala para fabricar productos.

Para iniciar una revolución MNT se necesitaría un " ensamblador ", un manipulador a nanoescala reprogramable capaz de crear una amplia gama de estructuras moleculares, incluida una copia completa de sí mismo. Los primeros ensambladores solo funcionarán de manera eficaz en entornos controlados por laboratorio, como una aspiradora. El advenimiento de las nanomáquinas moleculares autorreplicantes podría conducir rápidamente a " nanofábricas de escritorio", aparatos de sobremesa que consumen modestas cantidades de energía y contienen el software necesario para fabricar una interesante gama de productos útiles. La llegada de MNT revolucionaría amplios sectores de la actividad humana, incluida la fabricación, la medicina, la investigación científica, la comunicación, la informática y la guerra Actualmente se desconoce cuándo llegará la nanotecnología molecular en toda regla, pero algunos expertos prevén su llegada en algún momento entre 2010 y 2030.