Kas ir dimantoīdu mehāniskā sintēze (DMS)?

Diamondoīdu mehāniskā sintēze (DMS) attiecas uz hipotētisku stabilu ķīmisko struktūru mehānisko sintēzi, izmantojot kovalenti saistītu oglekli, ko citādi sauc par dimantu. Mehāniskā sintēze (mehāniskā sintēze) pretstatā ķīmiskajai sintēzei ir tāda, ka sintēze (jaunas ķīmiskas vielas vai struktūras izveidošana no diviem mazākiem prekursoriem) tiek veikta, izmantojot tikai mehāniskus spēkus, nevis nejauši kombinējot ķīmiskās vielas mēģenē. Mehānosintēze ir tehnoloģija agrīnā pētniecības fāzē. Lai gan mehāniskā sintēze ir demonstrēta vairākas reizes, pierādot tās fizisko dzīvotspēju, tā galvenokārt ir veikta ar silīciju, nevis oglekli, un tikai ļoti ierobežotā mērogā.

Motivācija izstrādāt uzticamu dimantoīdu mehāniskās sintēzes metodi ir tāda, ka, ja to varētu masveidā paralēli, tas būtu stabils pamats izcilai ražošanas tehnoloģijai. Šāda ražošanas tehnoloģija veidotu makro mēroga produktus pa atomiem, kas ir augšupējas montāžas veids, atšķirībā no augšas uz leju, kas pārstāv gandrīz visu mūsdienu ražošanu. Šī ideja, ko 1980. gados izvirzīja inženieris Ēriks Drekslers, tika saukta par molekulāro nanotehnoloģiju vai molekulāro ražošanu, un tā ir bijusi daudzu spekulāciju un strīdu pamatā zinātniskajā presē.

Lai gan vispārīga dimondoīdu mehāniskās sintēzes shēma tika izklāstīta Drekslera 1992. gada grāmatā Nanosistēmas, tikai 2007. gadā nanotehnologi Robs Freitass un Ralfs Merkls izstrādāja visaptverošu molekulāro rīku komplektu, kas nepieciešams dimantoīdu mehāniskajai sintēzei, un pārbaudīja tos skaitļošanas ķīmijas simulācijās. Šis 2007. gada darbs palīdzēja iesniegt pieteikumus 3.1 miljona ASV dolāru pētniecības stipendijai 2008. gadā, lai faktiski izgatavotu un pārbaudītu piedāvātos rīku padomus diamdondoīdu mehāniskai sintēzei fiziskā vidē. Galvenais pētnieks ir Phillip Moriarty no Notingemas universitātes, speciālists vienas molekulas manipulācijās un jaunu skenēšanas zondes mikroskopu izstrādē.

Diamondoīdu mehāniskā sintēze un molekulārā nanotehnoloģija ir minēta Apvienotās Karalistes un ASV valdības ziņojumos par nanotehnoloģiju, taču reakcija uz piedāvātajām tehnoloģijām ir pretrunīga. Lielākajā daļā ziņojumu šī ideja ir vai nu noraidoša, noraidot to ar bažām par pašreplicējošo “pelēko stulmu”, vai arī vienkārši atzīst nezināšanu un apgalvo, ka jebkāds turpmākais finansējums šajā jomā būs atkarīgs no koncepcijas pierādījumiem.