Nanosystems: Molekularne stroje, Proizvodnje, in izračun

Original: http://e-drexler.com/d/06/00/Nanosystems/toc.html

Скриншот 18.02.2015 19:50:57

Glej tudi: Nanosystems indijske izdaja (Wiley Indija, 2010)

Opomba: Eric Drexler 1991 MIT disertacije, “Molekularne stroje in proizvodnje z aplikacije za računanja” [pdf, 30 MB], je zdaj pri roki online. Disertacija je napisana kot osnutek Nanosystems, in vsebuje večino vsebine knjige skoraj končno obliko.

POGLAVJE 3. Potencialna energija površin
POGLAVJE 4. Molekularno dinamiko
POGLAVJE 5. Pozicijska negotovost
Poglavje 6. Prehodi, napake in poškodbe
POGLAVJE 7. Porazdelitve energije
Poglavje 8. Mechanosynthesis
DEL II. KOMPONENTE IN SISTEMI
Poglavje 9. Nano strukturnih komponent
POGLAVJE 10. Mobilne vmesniki in premikanje delov
POGLAVJE 11. Vmesni podsistemov
Poglavje 12. Nanomechanical računalniških sistemov
Poglavje 13. Molekularno sortiranje, predelavo in montažo
POGLAVJE 14. Molekularno proizvodnih sistemov
DEL III. IZVAJANJE STRATEGIJE
POGLAVJE 15. Makromolekularne inženiring
POGLAVJE 16. Poti do molekularne izdelave
Dodatek A. metodoloških vprašanj v teoretični uporabne znanosti
Dodatek B. sorodnih raziskav
Predgovoru
Simbolov, enot in konstante
Sklici

Podrobno kazalo vsebine:

Predvideno bralcev. Narave predmeta. Kritika kritike. Uporaba časov. Citati in opravičilo. Zahvala.
Primer: nanomechanical vpliva. Kemični perspektive na molekularno proizvodnje. Priročniku vs zaporedje izvajanja.
Konvencionalne izmišljotina in strojništva. Microfabrication in mikrotehnologije. Rešitev-faza kemije. Biokemije in molekularne biologije.
Disciplinske obseg ravni in predstavitev. Ravneh abstrakcije in približevanje. Obseg in predpostavke. Cilji in nonobjectives.
Pregled dela I. pregled dela II. Pregled dela III. Pregled dodatkov. Odprte težave.
Osnovne predpostavke. Velikosti in luščenje. Večjih popravkov.
Osnovne predpostavke. Večjih popravkov. Velikosti in luščenje: stabilno sistemov. Velikosti in luščenje: čas različnih sistemov.
Osnovne predpostavke. Večjih popravkov. Velikosti in luščenje.
POGLAVJE 3. Potencialna energija površin
3.1. pregled
3.2. kvantna teorija in približki
Pregled kvantne mehanike. Rojen-Oppenheimer PES. Molekularnih orbital metode.
3.3. Molekulska mehanika
Molekulska mehanika pristop. MM2 model. Energija, sila in togost pod velikimi obremenitvami.
3.4. potenciali za kemijske reakcije
Razmerje do drugih metod. Bond razkrajanja in radikalno spenjanje. Odvzem reakcije.
3.5. kontinuum predstavništva površin
Kontinuum modeli van der Waalsov privlačnosti. Prečno kontinuum modeli površin. Molekularni modeli in modeli omejene kontinuum.
3.6. sklepne ugotovitve
3.7. nadaljnje branje
POGLAVJE 4. Molekularno dinamiko
4.1. pregled
4.2. nonstatistical mehanika
Vibracijska gibi. Reakcije in stopnje prehoda. Splošne usmeritve.
4.3 statistična mehanika
Podrobno dynamics vs statistična mehanika. Osnovne rezultate v ravnotežju statistična mehanika. Konfiguracijski prostor slik. Ravnovesje vs nonequilibrium procesov. Entropije in informacije. Negotovost v nanomechanical sistemih. Srednja-force potenciali.
4.4. PES revisited: natančnost zahteve
Fizično natančnost. Kemijska natančnost. Natančno energij in nanomechanical design.
4.5. sklepne ugotovitve
4.6. nadaljnje branje
POGLAVJE 5. Pozicijska negotovost
5.1 pregled
5.2. pozicijska negotovost v inženirstvu
5.3. toplotno navdušena harmonične oscilatorji
Klasično zdravljenje. Kvantno mehanska obdelava.
5.4. elastični razširitev toplotno navdušena palic
Klasične kontinuum zdravljenja. Kvantno mehanska zdravljenja.
5.5. elastični upogibanje toplotno navdušena palic
Klasično zdravljenje. Semicontinuum kvantno mehanska obdelava. Inženiring približki. Škarje in upogibanje v kvantni omejitev.
5.6. bata displacement jeklenke polnjene s plinom

 

Ponderiranje energetskega potenciala in na voljo države. Ponderiranje glede sile pomeni potencialni. Ponderiranje glede Helmholtz proste energije. Primerjava in kvantnih učinkov.
5.7. vzdolžni odmik od prečne deformacije
Splošni pristop. Spenjanje in variance. Palice s napetosti in prečno omejitev. Palice s prosto drsna konča in brez prečnih omejitev.
5.8 elastičnost, entropija in vibracijsko načini
Zanemarjanja vibracijsko načinov v klasične elastične vzmeti. Konzervativno luščenje variance s temperaturo.
5.9. sklepne ugotovitve
Poglavje 6. Prehodi, napake in poškodbe
6.1 pregled
6.2. prehodi med potencialne vodnjakov
Prehodno stanje teorij. Klasične prehod država teorij. Prehoda kvantni država teorij. Tuneliranje.
6.3. umestitev napake
Časovnimi PES modelov. Napaka modeli. Preklopi spenjanje napak modelov.
6.4 Thermomechanical škode
Pregled. Stroj-vs rešitev-faza stabilnost. Toplotno bond razkrajanja. Thermomechanical bond razkrajanja. Drugih mehanizmov kemičnih poškodb. Stabilnost površin. Toplotna ločitev ionizacije in dajatev.
6.5 fotokemične poškodbe
Energična fotoni. Pregled fotokemičnih procesov. Design za fotokemijske stabilnosti. Fotokemična ščit.
6.6. sevanje škodo
Sevanje in sevanje odmerek. Teorije ciljne klasične sevanja. Vplivi skladbo strukture. Sevanjem.
6.7. komponente in sistem življenj
Komponenta življenj. Sistem življenj.
6.8. sklepne ugotovitve
POGLAVJE 7. Porazdelitve energije
7.1 pregled
7.2 sevanja iz vsiljeno nihanje
Pregled. Akustični valovi in enako hitrost približevanja. Nihanje sila na točki. Nihanje navora na točki. Nihanje tlaka na nosilcu. Gibljejo motnje.
7.3. phonons in phonon sipanje
Zagon Phonon in tlak. Debyejev model phonon gostote energije. Povlecite Phonon sipanje. Sipanje iz harmonične oscilatorjev. Sipanje in poravnavo pasovih v ležajih. Škarje-odsev povlecite. Međupovršinskih phonon-phonon sipanje.
7.4 Thermoelastic dušenje in phonon viskoznost
Thermoelastic dušenja. Phonon viskoznosti. Uporaba gibljivi in poravnavo pasovih.
7.5. stiskanje potencialne vodnjakov
Square dobro stiskanje. Harmonične dobro stiskanje. Večdimenzionalni sistemov.
7.6. prehodi med časovnimi vodnjakov
Pregled. Porazdelitve energije v merging vrtine. Prosta širitev in simetrično dobro spajanje. Asimetrični tudi združujejo. Optimalno tudi združitev pod negotovost.
7.7. sklepne ugotovitve
Poglavje 8. Mechanosynthesis
8.1. pregled
Mechanochemistry: izrazi in pojmi. Področje in pristop.
8.2 poglede na rešitev-faza organska sinteza
Z obsegom in dometom kemije. Pomen kakovostne rezultate v organski sintezi. Pregled sintetični dosežkov.
8.3. rešitev-faza sinteze in mechanosynthesis
Analitični pristop. Osnovna omejitev, določenih v mechanosynthesis. Osnovne zmožnosti, ki jih mechanosynthesis. Predogled: molekularna proizvodnja in zanesljivost omejitve. Povzetek primerjave.
8.4 reaktivnih
Pregled. Ionske vrste. Nenasičeni ogljikovodiki. Radikalov z ogljikom. Carbenes. Reagentov.
8.5. prisilno mechanochemical procesov
Pregled. Splošni premisleki. Natezni bond razkrajanja. Abstrakcije. Alken in natrijem radikalne dodatki. Torzija π-vezi. Radikalnih premikov. Carbene dodatki in vstavljanja. Cycloadditions alkenov in natrijem. Prehodna kovina reakcije.
8.6 Mechanosynthesis diamondoid struktur
Zakaj preuči sintezo diamant? Zakaj preuči več sinteza strategije? Diamond površin. Postopno sinteza procesov. Sklop nanašanja. Grozda na osnovi strategije. Proti manj diamondlike diamondoids. Mechanosynthesis nondiamondoid struktur.
8.7. sklepne ugotovitve
DEL II. KOMPONENTE IN SISTEMI
Poglavje 9. Nano strukturnih komponent
9.1. pregled
9.2. komponente v okviru
9.3 materialov in modelov za nano komponente
Razredov materialov. Materialov vs molekularne strukture. Omejene kontinuum pristop.
9.4. površinske učinke na lastnosti komponent
Materialov in togost. Dodeljevanje velikosti. Računska poskusi na rod modul.
9.5. oblike nadzora v nepravilne strukture
Nadzor nad obliko in podrobnosti specifikacije. Ocene števila diamondoid struktur. Izključitev strukture z geometrijsko omejitve. Izključitev struktur z molekularno zavezujočih zahtev. Kaehler oklepajev.
9.6. komponente visoke rotacijska simetrija
Napeti lupine strukture. Ukrivljeno lupino struktur. Poseben primer strukture.
9.7. lepilo vmesniki
Van der Waalsov atrakcija in pomična struktur. Ionske in vodikove vezi. Kovalentni međupovršinskih vezave.
9.8. sklepne ugotovitve
POGLAVJE 10. Mobilne vmesniki in premikanje delov
10.1. pregled
10.2. prostorsko Fourier prenrediti povzročijo potencialov
Pregrade heights in vsote sinusoids.
10.3. drsna nepravilnih predmetov po rednih površinah
Motivacija: naključno hoje model pregrade heights. Monte Carlo analiza pregrade heights. Posledice za omejitev za strukturo. Zapravljanje energije modelov. Statični trenja. Vezanih mest.
10.4. simetrični rokav ležaji
Modeli simetrični rokav ležajev. Prostorsko frekvenc in simetrijskih operacij. Lastnosti raztovorjeni ležajev. Lastnosti naložen ležajev. Ob upoštevanju približevanju kontinuum prečno togost. Mehanizmi porazdelitve energije. Rokav ležaji molekularne podrobno. Manj simetrične rokav ležaji.
10.5. dodatne aplikacije drsna vmesnik ležajev
Matice in vijaki. Palice v rokave. Konstantno silo vzmeti.
10.6. za atomsko osjo ležaji
Vezane ležaji. Atomske točke ležaji.
10.7. zobniki, valjčki, pasovi in naperki
Spur gears. Spiralni zobniki. Rack in pastorka prestav in ležaji. Stožčasti zobniki. Polžni pogoni. Pas in valjčni sistemi. Naperki. Planetarni gear sistemov.
10,8. ovire v razširjeni sistemi
Drsna nepravilnih predmetov nad nepravilne.
10.9. amortizerji, detents, sklopke in ratchets
Amortizerji. Detents. Sklopke. Ratchets in reverzibilnost.
10.10. perspektiva: nanomachines in macromachines
Podobnosti med nanomachines in macromachines. Razlike med nanomachines in macromachines.
10.11. omejene kontinuum modeli revisited
10,12. sklepne ugotovitve
POGLAVJE 11. Vmesni podsistemov
11.1. pregled
11.2. mehanske merilne naprave
Dobro ločevanje in indikator za zapiranje. Moč diskriminacije. Oblika in položaj diskriminacije. Zanesljivost skozi ponovili meritve.
11.3. trd, visoko prestavno razmerje mehanizmov
Harmonične pogonov. Toroidalnih črv pogonov.
11.4 tekočine, tesnila in črpalke
Tekočine micromechanics. Stene in tesnila. Črpalke in vakuumske sisteme.
11.5. konvekcijsko hladilni sistemi
Murray je prava in fraktalne vodovod. Hladila design. Sposobnost hlajenja v makroskopski nosilca.
11.6. elektromehanske naprave dirigiranje poti
Izolacijski plasti in tuneliranje stike. Modulirane tuneliranje križiščih. Elektrostatične aktuatorjev. Elektrostatične motorji.
11.7. DC motorji in generatorji
Zaračuna prevozniki in gostota naboja. Elektrode, polnjenje mehanizem. Moč motorja in gostoto moči. Porazdelitve energije in učinkovitosti. Motor start-up. Regulacijo hitrosti.
11,8. sklepne ugotovitve
Poglavje 12. Nanomechanical računalniških sistemov
12.1. pregled
12.2. digitalni signal prenos z mehansko palice
Elektronski analogije. Hitrost razširjanja signal.
12.3. Gates in logika palice
Elektronski analogije. Sestavnih delov in splošni kinematike. Omejene kontinuum model. Dinamiko in energije zapravljanje v mobilnih palice. Dinamiko in energije zapravljanje v tnalo palice. Nihanja v shranjene energije. Toplotno vzbujanja in napake stopnje. Povzetek pripombe temeljijo na izračunih zglednih.
12.4. registri
Kinematika učinkovit razred registra. Naprava velikosti in pakiranje. Porazdelitve energije ocenjuje. Nihanja v shranjene energije.
12.5. kombinacijska logiko in končna stanja strojev
Stroj stanj končnih strukturo in kinematike. Končna stanja stroja časovna in alternative. Fan-in, fan-out in geometrijske vprašanja. Signal razmnoževanje z akustično daljnovodov.
12.6. raziskava druge naprave in podsistemov
Vrata za non-PLA kombinacijska logiko. Prevoz verige. Bralno – pisalni pomnilnik. Sistemi za množično shranjevanje. Vmesniki na makroravni sistemov.
12.7 CPU-obsega sistemov: koklja in napajanje
Koklja ki temelji na nihanje pogon palice. CPU-lestvica pogon sistem arhitekture. Energetski tokovi in clock skew. Zahteve glede porabe energije. Napajanja in energije buffering.
12.8 hlajenja in računalniška zmogljivost
12,9. Sklepna ugotovitev
Poglavje 13. Molekularno sortiranje, predelavo in montažo
13.1. pregled
13.2. razvrščanje in naročanje molekul
Modulirani receptorje za selektivni transport. Cascades moduliran receptorjev. Naročene vhodnimi tokovi.
13.3. preoblikovanje in montažo z molekularno mills
Reaktivni srečanja z uporabo pasu in valjčni sistemi. Povezovanje mehanizmov. Priprava reagenta. Uporaba reagenta. Velikost in masa ocen. Stopenj napak in ne-stop sistemov. Ocene porazdelitve energije. Mechanochemical električne energije.
13.4. sestavljanje, uporabo molekularne manipulatorji
Ki omejujejo kontinuum design za trd manipulator. Self-uskladitev Nasveti in ustrežljiv manipulatorji. Stopenj napak in občutljivost. Večji manipulator mehanizmov.
13.5. sklepne ugotovitve
POGLAVJE 14. Molekularno proizvodnih sistemov
14.1. pregled
14.2. sestavljanje na vmesnih lestvice
Pridružil gradniki. Zanesljivost vprašanja.
14.3. arhitekturnih vprašanjih
Združuje dele narediti velikih sistemov. Dobavlja proizvode zunanjega okolja. Redundanca, zanesljivost in sistem življenj.
14.4. zglednih proizvodni sistem arhitektura
Splošni pristop. Izdelki, gradniki in sestavljanje zaporedij. Prepustnost, zamude in notranje zaloge. Mase in volumna. Življenjska doba sistema. Surovina materialov. Stranski proizvodi. Proizvodnja energije in razgradnji. Zahteve po informacijah. Izdelavo proizvodnih sistemov.
14,5. primerjava za konvencionalne proizvodnje
Surovin in energije zahteve. Stranski proizvodi in recikliranje. Velikosti notranjih sestavnih delov in frekvenc. Produktivnosti. Nekatere značilnosti izvedljive izdelek. Proizvodni stroški.
14.6 design in kompleksnost
Del šteje in avtomatizacije v načrtovanje in izračun. Načrtovanje majhnih sistemov in komponent. Avtomatsko generacijo sintezo in sestavljanje postopkov. Oblika opis jezikov in del matrike. Prevajalniki. Relativne zapletenosti.
14,7. sklepne ugotovitve
DEL III IZVAJANJE STRATEGIJE
POGLAVJE 15. Makromolekularne inženiring
15.1. pregled
15.2. makromolekularne predmetov biotehnologija
Motivacija. DNK, RNK in beljakovin. Zložljivi beljakovin: napoved vs design. Racionalno zasnovo in evolucijski pristopov. Lastnosti materiala in naprave.
15.3. makromolekularne predmetov prek rešitev sintezo
Motivacija. Osnovna načela načrtovanja. Alternative standard beljakovine. Strategij za stabilizacijo posebne gub. Posledice za design. Kompromisi in aplikacij.
15.4. makromolekularne predmetov prek mechanosynthesis
Motivacija. Nasvet-array geometrije in sil. Molekulska namige in podpira v AFM. Rubež podporo molekul. Slikanje z molekularno nasveti. Rešitev-faze mechanosynthesis. Povzetek.
15,5. sklepne ugotovitve
POGLAVJE 16. Poti do molekularne izdelave
16.1. pregled
16.2. nazaj Veriženje prepoznate strategije
Naprej vs veriženjem nazaj. Vrednotenje poti do molekularne izdelave. Pregled nazaj verige.
16.3. manjše, preprostejše sisteme (fazah 3-4)
Makroskopski preko mikroskopsko proizvodnih sistemov. Akustični moč in nadzor. Enostavnejša manipulatorji. Inertni notranjega okolja. Sortiranje in razvrščanje molekul. Minimalno diamondoid material sistemov.
16.4. mehkejši, manjši, rešitev-fazi sistemov (stopnjah 2-3)
Diamondoid preko nondiamondoid sistemov. Inertni okoljih sistemov na osnovi topil. Rešitev sintetizira tlak-prag aktuatorjev. Manjše tekočina na osnovi mehanizmov.
16.5. razvoj čas: nekaj razmislekov
Dejavniki za razvoj čas. Fazi 1a: Brownian skupščina srednje blokov. Fazi 1b: Mechanosynthetic skupščina majhne gradnikov. Faza 2: Prve generacije rešitev sistemih. Faza 3: Inertne okoljih, diamondoid materialov.
16,6. sklepne ugotovitve
Dodatek A. metodoloških vprašanj v teoretični uporabne znanosti
A.1. vloga teoretičnega uporabne znanosti
A.2. temeljna vprašanja
Vzpostavitev zgornje vs spodnjo mejo. Obstajajo objektivne, fizične omejitve načrt predstava? Gotovost, verjetnosti in možnosti.
A.3. znanosti, inženiringa in teoretično uporabne znanosti
Znanosti in tehnike. Inženirstvo vs teoretično uporabne znanosti.
A.4. vprašanja v teoretični uporabne znanosti
Izdelave izdelka. Učinkovitost izdelka. Neposredno eksperimentiranja. Natančno modeliranje. Fizična specifikacija. Zaupanje kljub znižani podrobnosti. Edinstvene odgovore (in zaupanje iz “negotovost”). Zanesljivih obrazložitev.
A.5. A skico nekaj epistemološki vprašanj
Filozofija znanosti (tj, fizika). Filozofija inženiringa. Filozofija teoretično uporabne znanosti.
A.6. teoretično uporablja znanost kot intelektualne odra
Odra za molekularno proizvodnje.
A.7. sklepne ugotovitve
Dodatek B. sorodnih raziskav
B.1. pregled
B.2. kako povezana polja so bile razdeljene
Znanstveni cilji vs tehnološke cilje. Zgoraj navzdol vs pristopom od spodaj navzgor. Neposredni cilji vs dolgoročne napovedi.
B.3. strojništvo in mikrotehnologije
B.4. kemija
B.5. molekularna biologija
B.6. Protein engineering
B.7. proksimalni sonda tehnologij
B.8. Feynman 1959 govori
B.9. sklepne ugotovitve
Predgovoru
Simbolov, enot in konstante
Sklici

Comments are closed.