Sind alle blind für ein vollständiges Bild der Zukunft?

[lsuess]

In den Medien wird häufig von der Zukunft gesprochen.
Klimawandel Überbevölkerung Resssourcen-limits Abfallproblem Finanzkollaps Verkehrskollaps werden erwähnt.
aktuelles Beispiel http://orf.at/stories/2204867/

Wenn dabei überhaupt Lösungsansätze präsentiert werden, dann meist im Zusammenhang mit entweder unrealistischen Einsparungsmaßnahmen oder neuen (mit viel Aufwand errungenen) technologischen Entwicklungen die zur Lösung beitragen sollen. Beispielsweise wenn Solarzellen ein Promille effizienter gemacht oder die Reichweite neuer Elektroautos um einen Meter erhöht wurde. (sarkastisch gemeint)
Wir alle wissen dass solch marginale Effizienzverbesserungen nicht ausreichen werden.
Für den Durchschnitts-Bürger ergibt sich so ein sehr pessimistisches Bild der Zukunft.
Viele denken sich wohl: "Ich werd eh nicht so lange da sein, dass mich das betrifft."

Ausstehende technologische Entwicklungen werden bei solchen Behandlungen der Zukunft meist außer acht gelassen.
Es wird weithin angenommen dass diese die Spielregeln nicht grundlegend verändern werden.
Und da sich zukünftige Entwicklungen sowieso nicht vorhersagen lassen, lassen sich sowieso keine Aussagen treffen.

Das gilt aber in Wahrheit nur für wissenschaftliche Entdeckungen.
Technologische "Erkundungen" im Gegensatz können einem eine untere Schranke von dem geben was prinzipiell möglich ist.
Voraussetzung ist nur, dass man die richtigen Fragen stellt.
Beispielsweise wussten Techniker das man etwas in den Orbit schießen kann lange bevor es tatsächlich so weit war.

Was mit dieser halb-blinden Denkweise übersehen wurde ist das eine (wenn nicht die) potentiell
Spielregel ändernde Technologie schon eine ganze Weile im technologischen Ausblick steht.

Es handelt sich um eine extrem billige neuartige Herstellungsmethode für materielle Güter aller Größen.
Die Produkte dieser Herstellungsmethode werden aus atomar präzisen Bauteilen bestehen und weit mehr leisten können als Produkte aus jeglichen uns heute bekannten Materialien. Diese Bauteile (zB Zahnräder mit hoher Rotationssymmetrie) haben die kleinstmögliche physikalische Größe um ihre Funktion zu erfüllen.
Zusammen werden sie herkömmlichen Fabriks-equipment im Meter-maßsstab frappant ähneln und im Gegensatz zu biologischen nano-Systemen nicht auf thermische Bewegung bauen. Aus gewissen hier nicht näher erwähnten Gründen werden sie aus kristallinem Silizium / Kohlenstoff mit chemisch "abgestoppelten" Oberflächen bestehen.

Bevor sich den Chemikern hier die Haare aufstellen:
Die Rahmenbedingungen sind hier anders als in natürlicher Chemie.
Genaue Details über die Mathematik, Physik und Chemie dahinter kann im Buch "Nanosystems" nachgelesen werden.
Dort wird auch erklärt warum Quantenunschärfe nicht relevant ist und thermische Bewegung ein lösbares Probleme darstellt.

Es ist zu erwarten (nachrechenbar!), dass man mit dieser Technologie Produkte herstellen können wird die so viel besser sind, dass die oben erwähnten globalen Probleme in den Bereich der Lösbarkeit rücken. Vor allem werden diese Produkte in rauen Mengen und zu äußerst niedrigen Preisen verfügbar sein.

Es gibt bereits eine ganze menge technischer Details über diese Technologie, allerdings ausschließlich in englischer Sprache.
Ich will hier nicht überzeugen sondern sondern bloß Quellen anbieten so, dass sich der interessierte Leser selbst eine fundierte eigene Meinung machen kann.
Ich schlage vor den folgenden Block zu überspringen und bei Interesse später hierhin zurückzukehren.

Ein Video (TED Talk):
edit: der korrekte link: http://www.youtube.com/watch?v=ylOCEmlnyHk
edit: sorry das war Take1 mit technischen Problemen: https://www.youtube.com/watch?v=xEqfzDBJ29s
Offizielle Website:
http://www.foresight.org/
Modellierungswerkzeuge für kristalline Maschinenelemente:
http://sourceforge.net/projects/moleculardynami/files/NanoEngineer/
Systemtheoretische Überlegungen:
http://www.molecularassembler.com/
Ein wenn nich der wesentlichste experimentelle Durchbruch bis jetzt (nur ein Zwischenschritt!):
http://wyss.harvard.edu/viewpressrelease/101/
Eine Analyse über einen geschlossenen Kreislauf von Werkzeugspitzen:
http://www.molecularassembler.com/Papers/MinToolset.pdf
Kürzlich entdeckt:
http://www.oxfordmartin.ox.ac.uk/downloads/academic/201310Nano_Solutions.pdf
Bücher: Radical Abundance, Nanosystems, ...
http://www.amazon.com/Radical-Abundance-Revolution-Nanotechnology-Civilization/dp/1610391136
http://www.amazon.com/Nanosystems-Molecular-Machinery-Manufacturing-Computation/dp/0471575186/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1383579962&sr=1-1&keywords=nanosystems
Eric Drexlers Blog:
http://metamodern.com/


Ich fühle mich irgendwie unwohl das speziell im deutschsprachigen Raum fast vollkommene Unkenntnis über die bloße Existenz dieser Idee herrscht.
Ich denke man kann nicht wirklich sagen das es sich um ein unverantwortliches Verschweigen wegen fehlender Erstnahme des Themas handelt.
Vielmehr weiß hier scheinbar einfach wirklich keiner davon.

Es ist gut möglich, dass die mangelnde Medienwirksamkeit auf das Fehlen von bekannten potentiellen Anwendungen zurückzuführen ist.
Wenn man spekulatives präsentiert läuft man gern Gefahr das das nicht-spekulative auch als Spekulation abgetan wird.
Das ist vermutlich der Grund warum die wissenschaftliche involvierten Personen diesbezüglich sehr zurückhaltend sind.
Ich möchte hier mal nicht so knausrig sein.

Mit dem Vorbehalt, dass diese Ideen mit Vorsicht zu Genießen, zum Träumen anregen und Motivation geben sollen,
präsentiere ich hier eine Liste möglicherweise zu erwartender fortgeschrittener Technologien die erst durch geschickte Kombination
zu erwartender neuartiger Materialien möglich werden:
Diese Liste ist rein subjektiv, nach eigener Einschätzung geordnet und sicherlich sehr unvollständig.

sicher: vollautomatische mobile Miniglashäuser - Landflächennutzungsreduktion
sicher: metallfreie Verkehrsmittel
sicher: Supercomputerbrillen & Kontaktlinsen ...
sicher: dynamisch einstellbare optische Brillen und gratis Hörgeräte
sicher: der ultimative Ketten- und Schaltungsersatz (Fahrrad, Motorrad, ...)
sicher: enorm gute thermoisolation für Häuser (Thermoskannen Level und mehr)
sehr wahrscheinlich: sehr quell-offene atomar präzise "Drucker" im Schlüsselanhänger-Format
sehr wahrscheinlich: Superstraßen (Solarzellen, Energietransport, Mikrokomponenten-wiederverteilung, ...)
sehr wahrscheinlich: bequeme Superkleidung mit passiver Thermoregulation über weiten Außentemperaturbereich
sehr wahrscheinlich: extrem hohe Gebäude - wozu auch immer
sehr wahrscheinlich: mittelgroße Windräder auf Privatgrundstücken -> Bauverbote zu erwarten
wahrscheinlich: billige dynamische veränderbare Gebäude & Räume -> staubfrei Bauen
wahrscheinlich: fast Lautlose Flugzeuge
wahrscheinlich: Flut und Tsunami Stopper Klappen (Verteidigung gegen die Naturgewalten)
wahrscheinlich: eine riesige Zahl Solarenergie sammelnder und CO2 reduzierender boote/bojen auf den Weltmeeren.
wahrscheinlich: viel besseres globales Verkehrsnetz -> starke Kulturmischung
wahrscheinlich: Explosion der Raumfahrttechnologie - Asteroiden - Weltraumsport - interplanetare Raumfahrt
wahrscheinlich: Privatlabor für jedermann
wahrscheinlich: Kunstform der Techno-pflanzen
fraglich: super-schnelle Vakuum-Züge;
fraglich: Utility Fog als: Möbel, crash-Polster, Computer interface, Rollstuhl-Wolke, ...
fraglich: nicht biologische Ersatzkörper für biologisch verstorbene.
sehr fraglich: erfolgreiches Terraforming
sehr fraglich: Inertialfusionsreaktoren die viel kleiner sind als torodiale Reaktoren jemals sein können -> Raumschiff-tauglich


Wie oben erwähnt werden diese hoch-komplexen Anwendungen erst durch die unendliche Liste von Materialien/Basistechnologien mit neuartige Eigenschaften möglich.
Diese Liste ist weniger spekulativ ebenso unvollständig, und hier rein subjektiv nach Schwierigkeit der "Programmierung" geordnet:
einfach: Filter
einfach: Superlager (im Großen ist nur ein Geschwindigkeitsverlauf zu sehen)
mittel: Künstliche Muskel (Mit höherer Leistungsdichte als Verbrennungsmotoren!)
mittel: lautlose super-starke Pumpen ("Pumpenmaterial" - keine bewegten Teile mit dem Auge sichtbar) "Luftbeschleuniger"?
mittel: Zellen zur direkten Umwandlung zwischen mechanischer Energie und chemischer Energie -> http://scriptogr.am/mechadense
mittel: Materialstrukturierung in Mikrokomponenten zum Recycling (zur Recompositionierung).
schwierig: elastischer Diamant (durch semi-aktive Nanostruktur)
schwierig: aktiv selbst-reinigende Oberflächen (kein stupider Lotuseffekt gemeint)
schwierig: selbst-reparierende Materialien und Bauteile - kein Verfall durch Witterungseinflüsse oder Wurzelwuchs
.... und viele mehr


Das alles sollte denke ich die Grundlage für einen beträchtlichen Bekanntheitsgrad schaffen.
Neben der Tatsache, dass wir durch unser Unwissen Wertvolle Zeit zur Entwicklung (und damit Lösung unserer dringlichsten Probleme) vergeuden,
werden wir auch weniger Zeit zur Abschätzung der Gefahren und der rapiden Veränderungen haben und riskieren, dass wir, wenn anderswo ein Durchbruch gelingt, überrumpelt werden.



Was ich nach dieser notwendigerweise etwas länglichen Einleitung Diskutieren will sind folgende Fragen:
1) Wie weit habt Ihr davon gewusst?
Wenn Ihr auch zu der Meinung gekommen seid, dass Entwicklung in diese Richtung wichtig ist:
2) Was glaubt Ihr - Warum weiß trotz der Wichtigkeit in Österreich und Deutschland so gut wie keiner von der Sache?
3) Was könnte man tun um dieses Thema mehr in das öffentliche Bewusstsein zu bringen?
Mein erster Gedanke, der mich hierher-geführt hat, war, dass ein gut besuchte deutschsprachiges Internetforenforum mit breit-gestreutem Publikum
der beste Startpunkt wäre. Hat jemand andere Andere Ideen wie man das Wort auf nicht Spam artige Weise verbreiten könnte? Andere Foren / andere Wege?

Ich möchte hier nicht die in der obigen Liste erwähnten Anwendungen oder weitere diskutieren. Wenn - dann in einem separaten thread.

ps:
Der Grund warum ich in der Liste der Anwendungen keinerlei medizinische erwähne liegt darin, dass
Entwicklungen in der Medizin wissenschaftliche Entdeckungen erfordern (z.B. Verständnis des Zusammenspiels der Körpereigenen Proteine)
und daher keine verlässlichen technologischen Erkundungen möglich sind.

pps:
Der Vollständigkeit halber will ich noch darauf hinweisen, dass der Name dieser Technologie noch nicht wirklich stabil ist:
Der aktuelle Begriff ist "Atomar Präzise Herstellung" oder "Atomar Präzise Technologie"
Anfangs wurde "Molekulare Nanotechnologie" verwendet. Dieser Begriff würde aber bald von nicht atomar präzisen Technologien/Forschungen annektiert.
Später wurde "Produktive Nanosysteme" eingeführt um einen Überbegriff für molekulare-Assembler und Nanofabriken zu haben.
Es gibt noch eine Reihe weiterer themen-spezifischer Begriffe:
Mechanosynthesis, Machine Phase Chemistry, Diamondoid Materials, ..

Bitte entschuldigt die enorme Länge meines ersten Posts hier.
Grüße,
Lukas

[Vobro]

[moritura]

Ich bin ein Mensch, der so ein bisschen was Greifbares braucht.
Erklär mal an einem Beispiel (möglichst kurz) wie man sich das vorstellen muss.

zBsp.
Wie sieht so ein vollautomatisches mobiles Miniglashaus aus?
Wozu soll es dienen?
Was ist dabei der Bestandteil dieser Technologie?
Gibt es schon zumindest eine Design-Studie?

Bitte die Antwort in Kurzform. Muss nicht in der Tiefe sein. Nur dass ich mir das mal an einem Beispiel vorstellen kann.

Danke

[Hatiora]

[lsuess]

Chemie:
Chemische Reaktionen laufen in der Natur fast ausschließlich durch kurze Zufallsstöße ab.
Der Teilchenimpuls beim so einem Stoß spielt dabei meist keine Rolle (ausgenommen in Plasmen)
Die Reaktanden müssen an einer bestimmten Stelle recht reaktiv sein, so dass man kein vielfältiges Gemisch von verschiedenen Produkten erhält.
Oft sind tausende Stöße nötig bis zwei Moleküle endlich miteinander reagieren.

Im Gegensatz dazu sieht die Chemie in atomar präzise Herstellung deutlich anders aus.
Hier werden Schweißgas-Moleküle (= Acetylen = Ehtin = HCCH) eingesammelt, deren Wasserstoff entfernt, und die verbleibenden Kohlenstoffdimere
auf einen schon teilweise gebauten Diamantkristall gedrückt.
Video:
https://www.youtube.com/watch?v=vEYN18d7gHg

Die Elektronenhüllen werden buchstäblich über einen "längeren" Zeitraum mit sehr hohem druck zusammen-gequetscht
Länger als die Zeit eines einzelnen Stoßkontaktes in z.b. Gasphasen-Chemie aber
viel kürzer als die Summe der Zeiten aller Stöße die bis zu einer Reaktion nötig wahre.
Kurz: der Anpressdruck den der Mechanismus ausübt senkt aber die Reaktionszeit um Größenordnungen.

Genaugenomen ist der korrekte Begriff für diese Form von Chemie "Mechanosynthese" oder "maschinenphasen-Chemie"
Aber ich wollte nicht gleich mit Fachbegriffen herumballern also hab ich "(un)natürliche Chemie" gewählt.


Miniglashäuser:
Glashäuser vervielfachen den Ertrag pro Landfläche, das löst entweder Nahrungsknappheit oder reduziert die Ackerflächen
und gibt der Natur Platz für Wald zurück.
Atomar Präzise Herstellung macht Produktion spottbillig
Glashäuser sind natürlich auch mit heutiger Technologie baubar aber teuer und Ressourcen-intensiv (Aluminium)
Später wird sich wahrscheinlich auch so was machen lassen:
Rüben -> Zucker + Luft -> Desktopraffinarien -> Wasser + Acetylen -> Glashaus ~~> Rüben
Kompakte transportable Glashäuser könnten einige Vorteile bieten
haben aber mehr Oberfläche und mehr Materialverbrauch im Bau - sind heute also komplett unrentabel.

Vollautomatisch:
ackern sähen gießen düngen ernten (dreschen/pressen) mahlen verschicken - alles robotisch
(da werden die zu erwartenden künstlichen Muskel sehr hilfreich sein)
Nur Züchtung und Erdprobenuntersuchung/Kontrolle bleibt vermutlich.

[Harrass]

Also in der Zukunft die ICH sehe, wird jeglicher Fortschritt durch die schiere überzahl an Menschen zunichte gemacht.

Wir verwandeln grade die komplette Biosphäre in Menschen und "nutz" Tiere/Pflanzen...

Jetzt wo es wichtig wäre, stoppt China die 1 Kind Politik, Über Afrika brauchen wir gar nicht reden und Moslems haben auch nicht so den Draht zur Verhütung...

Unsere Politiker hören nicht auf, runzuheulen, weil es bald nicht mehr genug Steuerzahler gibt, die ihre fetten Diäten bezahlen sollen und wollen auch mehr Kinder, egal wie die aussehen.

Wüsste nicht wie da ein bischen Chemie die Welt retten soll....
_________________
Der deutsche Sonderweg, Atomkraft ausgerechnet durch Braunkohle zu ersetzen, wird das Klima nicht retten.

[Desperadox]

Ich lese viel Science-Fiction und so richtig hat noch keiner die Zukunft vorhergesehen.
_________________
SUUM CUIQUE

[Misterfritz]

[Skeptiker]

[unquest]

[lsuess]

@ Harass

Der Bevölkerungswachstum ist eng an den Wohlstandlevel gekoppelt
http://de.wikipedia.org/wiki/Zusammengefasste_Fruchtbarkeitsziffer
http://de.wikipedia.org/wiki/Bev%C3%B6lkerungsr%C3%BCckgang
In Wohlstandesländern sind unter zwei Kinder pro Frau üblich.

Eine Technologie die alle heutigen Produkte und viele mehr
überall auf der Welt ohne Zeitverzögerung zum oder unter dem Preis von zB Benzin (auf gewicht bezogen) und
unter Verwendung von lokalen Ressourcen zugänglich macht hat ein hohes Potential die Wohlstandschere auszugleichen.
(wie das heute schon ein kleines bisschen mit dem Internet zu sehen ist)
Es ist gut möglich daß sich das Problem sogar zu einer gefährlich rapiden globalen Bevölkerungsschrumpfung wandelt.


@Desperadox

Die Liste der Anwendungen ist kein Versuch einer Zukunftsvorhersage von mir,
Mehr ein Motivator warum man mehr Energie in die Entwicklung dieser Technologie stecken sollte
und warum sie mehr öffentlich Aufmerksamkeit verdient.
Die Liste ist natürlich nicht nur unvollständig sondern potentiell teilweise nicht zutreffend.

@ unquest

Jep, 3D Drucker geben ein bisschen eine Vorschau auf was kommen mag
Ich hab hier einen bei mir stehen
Atomar präzise Herstellung ist ja eine fortgeschrittene Form des 3D-drucks
(wird aber nicht aus iterativer Verbesserung von heutigem 3D-druck hervorgehen)

btw: Ab wann wird aus einer Vision ein Projekt?

[Kival]

[Desperadox]

[Harrass]

[fwo]

[lsuess]

Hab das mal überflogen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Deutschland_schafft_sich_ab

zitat: „Nicht die materielle, sondern die geistige und moralische Armut ist das Problem“
Für einen kurzen Zeitraum mag die Geburtenrate durch höheren Wohlstand ansteigen aber auf längere und globalere Sicht sinkt sie (Europa).
Wenn man ums Überleben kämpft oder rund um die Uhr arbeiten muß um über die Runden zu kommen hat man keine Zeit sich interessante Dinge anzusehen oder überhaupt herauszufinden was man interessant finden könnte. Neugierde ist höher in der Bedürfnisspyramide angesiedelt als Hunger. Eine mögliche Definition für Wohlstand ist die Menge an frei einteilbarer Zeit die man sich leisten kann. Wohlstand reduziert auch Konfikte über Materielles und erhöht so die Moral (in der einen oder anderen Weise).


Themenwechsel,
Ich frag nochmal: Wieviel habt ihr spezifisch von A.P. Herstellung gehört?
gar nix / peipher / einiges ... ? Wenn irgendwas: durch welchen Kanal?

Noch ein paar Bilder zum ziel Level der Technologie die auch motivieren sollten:
http://wiki.transhumani.com/index.php?title=Molecular_Machinery
http://crnano.typepad.com/crnblog/2006/02/designing_nanom.html
http://www.somewhereville.com/?page_id=10
Beschreibungen der Maschinenelemente (en)
(die Links zu den Bildern sind tot seit die nanoengineer-1 Website down ist)
http://seraj9alireza.webs.com/


Im Buch Radical Abundace wird argumentiert, dass nun genug wissenschaftliche Ergebnisse da sind
und es nun Zeit ist eine Ingenieurstechnische Herangehensweise an den Tag zu legen.
Was fehlt ist dann wohl ein Ort wo systematisch eingetragen und dokumentiert wird was schon gemacht und was noch zu machen ist.

[katholisch]

wo, das ist ein schöner Aufsatz. Ja fast schon eine wissenschaftliche Betrachtung...alle Achtung!
_________________
Grüß euch Gott - alle miteinander!


r.-k. und
gemeiner Feld-, Wald- und Wiesenchrist

[lsuess]

Ganz interessant ist das hier:
Link gekürzt.


1) Woher kommt die erstaunliche Überlappung?
2) Warum ist fallendes Interesse an A.P. Herstellung/Manufacturing (APM) verwandten Themen zu vermerken?
3) Warum ist neben den USA Indien so interessiert?
4) Warum ist der Rest der Welt ahnungslos?

Eine Vermutung zu (2) (bezüglich Interesse aus USA) ist folgende:
Weil der Begriff "Nanotechnologie" immer mehr mit nicht atomar präzisen nano-maßstabs "Technologien" in Zusammenhang gebracht
wird (die die ursprünglichen Erwartungen nicht erfüllen können) und relevante Bereiche die "nano"-Silbe teils gar nicht verwenden,
konnten Interessierte keinen Fortschritt in der Schließung der Lücke zwischen heutiger Technologie und APM sehen und verloren so stetig das Interesse.

Wie eine suche nach "DNA Origami" oder "MEMS" zeigt
http://www.google.com/trends/explore?q=google+public+data#q=dna%20origami&cmpt=q
gab es aber durchaus Fortschritt in Bereichen die die Lücke zu schließen vermögen.
Nur wurde dieser von den Interessierten nicht wahrgenommen.
Der sichtbare Interessenzuwachs ist vermutlich den nicht speziell APM interessierten Forschungsbeteiligten zuzuschreiben.

Link gekürzt. vrolijke

[quadium]

[wasser]

[lsuess]

Ah super, eine erste Antwort.
Ja "Nanotechnik" kennt fast jeder, die ist aber in eine ganz andere Richtung abgedriftet.

----------

Kurz: Aus Sinnhaftigkeit folgt nicht zwangsweise Wirtschaftlichkeit.

Das Problem ist überhaupt erst einmal zu dem Punkt zu kommen wo wirtschaftliches Interesse einsetzt.
Welche Firma interessiert es zur Lösung globaler Probleme beizutragen wenn nicht unmittelbarer Gewinn dabei raus-schaut.
Dazu mag auch kommen, dass die Technologie bei oberflächlicher Betrachtung zu phantastisch klingt um glaubwürdig zu sein
und schon vor genauerer Informierung abgewiesen wird.

Beispiel 3D Druck: Initialzündung war nicht Wettbewerb sondern Technologiedemonstration von Enthusiasten (Reprap)

APM ist aber ein etwas anders gearteter Fall.
Enthusiasten (ich denke diese machen den größten Teil der Interessenten aus) können hier paradoxerweise hauptsächlich in Bereichen beitragen die heute noch herstellungstechnisch unzugänglich sind, d.h. wertvolle Vorarbeit leisten (dazu später ein paar Beispiele **).
Nicht sichtbarer Fortschritt in der zugänglich Machung von AP Herstellung, komplette Unwirtschaftlichkeit dieser "Vorarbeit" und eine Fehlen einer zentralen Themen-spezifischen Dokumentation mit kreuz-verlinkten TODO Bereichen (zB wiki) sind vermutlich der Grund warum hier keine weiteren Aktivitäten stattgefunden haben.

Die zugänglich Machung von AP Herstellung ist von gößerer Priorität kann aber nicht von Hobbyisten vorangetrieben werden.
Der notwendige Wissenshintergrund ist groß, strukturelle DNA Nanotechnologie ist noch nicht wirklich billig, STM/AFM sowie TEM Mikroskope sind nur an Instituten zu finden uswusf. Um den Weg zu AP Herstellung zu ebnen sind also Regierung und eine noch nicht etablierte "Nano-Ingenieurs-Wissenschaft" gefragt
Ingenieurswissenschaften sind generell mehr auf der ökonomischen Seite als die hier nur mehr in geringerem Maße notwendige Grundlagenforschung. Ein weiteres Hindernis.

Die Alternative ist: Warten bis die Spuren anderer Entwicklungszweige den technologischen Spalt Überbrücken.
Was um ein vielfaches länger dauern könnte.



**Beispiele: wieder leider alles in englisch

Mit nur nur ein bisschen chemischen Grundwissen kann heute jeder in nanoengineer-1 diamondoide molekulare Maschinenelemente erstellen.
kleine Demo: http://www.thingiverse.com/thing:13786

Systemdesign und Analyse ist eine Fähigkeit vieler Bastler
Beispielfrage: (zugegebenermaßen eine der Nicht-trivialeren)
Wie könnte man einen Kristall von Systemen aus minimal großen Maschinenelementen strukturieren so dass man von der spröden splitternden Eigenschaft von Diamant zu einer Metall bis Gummiartigen verhalten kommt. (Lager, aktive Komponenten,... erlaubt) Ein "digitales" designtes spannungs- dehnungs- Diagramm wäre sehr toll.
In dem Zusammenhang gibt es hier interessanten denkanregenden Lesestoff:
http://www.molecularassembler.com/KSRM.htm
Hinweis: molekulare Assembler sind nicht mehr aktuell, all ihre Innereien sollen stattdessen in einer Nanofabrik untergebracht werden (Grober Grund: Unausgewogener hirachischer Zusammenbau und daraus folgender Geschwindigkeitsflaschenhals)

(Vorarbeit hat natürlich seine Grenzen und läuft Gefahr später nicht anwendbar zu sein.)

[wasser]

Aber wenn möchtest du denn anstoßen?
Sollen die Leute in ihren Kellern und Garagen selbst forschen? Bei dem Thema doch wohl kaum. Da bleiben doch nur Forschungsinstitute und Universitäten etc..

Apropo Wirtschaftlichkeit, wo ist die denn die unmittelbare Wirtschaftlichkeit von solchen gigantischen Einrichtungen wie dem CERN? Vom Higgs Boson wird wohl so schnell auch niemand seine Aktien steigern können. Trotzdem sind die Milliarden irgendwo hergekommen.

[Bliss]

Ich kuck mir grad mal das Video bei TED an, aber wenn das nicht min. 10 mal soviel Fleisch enthält wie deine Aufsätze hier, halte ich das erstmal für eine Luftnummer.

Und zu den 3D Druckern.... 3D Drucker standen schon Jahre vorher in Entwicklungsabteilungen, und wurden bereits Jahrzente! vorher (~1980) erfunden, bevor auch nur der erste Maker auf die Idee kam sowas nachzubauen.
_________________
Sorry, you'r not in my Monkeysphere

[lsuess]

Ja das Henne-Ei Problem kann nur über schrittweise Technologieverbesserung in Labors überwunden werden.
Interessierte können heute wie erwähnt "bloß" Modelle und Simulationen am Computer erstellen
(die erwähnten Maschinenelemente, robotische Bulk Modelle, system- theoretische Überlegungen)
Das jeder in der Garage selber "forschen" kann geht erst wenn die Technologie schon so weit ist das jeder einen AP Drucker hat.

Aus Unwirtschaftlichkeit folgt nicht zwangsweise Stillstand.
Es ist eine Kombination von Faktoren die bestimmt ob gefördert wird.

In den USA wurde "Nanotechnologie" anfänglich im Sinne von APM beworben und tatsächlich gefördert.
Doch dann begann der hype der nicht atomar präzisen "Nanotechnologie" und zog die Forschungsgelder an sich.
Im deutschsprachigen Raum wurde "Nanotechnologie" von Beginn an im Sinne von nicht atomar präziser "Nanotechnologie" beworben.
Da AP Herstellung komplett unbekannt scheint.

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Das es schon lange vorher 3D Drucker gab ist mir klar, ich meinte mit Initialzündung
die Demonstration das es möglich ist die Technologie für Privatpersonen erschwinglich zu machen.
Die Initialzündung zur Massenverbreitung sozusagen.

3D Drucker sind ein hinkender Vergleich.

Das Fleisch steckt im Buch "Nanosystems", ist aber hart sich da durchzukämpfen.

[Bliss]

So jetzt bin ich durchs Video durch.

Erinnert mich ein bischen an das hier:



Zum Positiven:
- Ja das könnte eine schöne neue Produktionsmethode werden.

und zum Negativen:
- Nur weil ich "Etwas" besser produzieren kann, wird nicht plötzlich meine Technik um Faktoren besser.
Schönes Beispiel aus dem Video der CPU cube: Die heutigen chips haben Abmessungen von z.B. 10mm auf 10mm, drin steckt aber nur ein 2x2mm die (das Teil aus Silizium) das Problem: man kriegt die Anschlüsse gar nicht mehr raus, man hat keinen Platz! wenn du das ganze jetzt statt auf einen Fläche in eine Würfel packst, dann hast du das Problem nochmal verschärft.

- Silizium Solarzellen, werden nicht besser, nur weil ich sie Atom für Atom zusammenbaue.
amorphe solarzellen sind meines Wissens nach schon ziemlich frei von Fehlstellen. Trotzdem verwenden wir Kristaline, weil sich die 2-3% Wirkungsgrad gegeüber dem erhöhten Fertigungsaufwand nicht rechnen.
Das bringt mich zum vorletzten Punkt

- Es wird ohne jedes Argument behauptet, das eine solche Fertigung günstiger wäre. Das soll er aber doch erstmal beweisen.
und zu guter letzt

-Nicht die kleinste Info, wie die Fertigungsinformation in die Maschine kommen. Wenn ich auf atomarem level baue, dann muss ich eine immense Flut an Informationen verarbeiten können, oder wie bei DNA jedem Teil alle Information mitgeben. Auch darüber verliert er kein Wort.

Genausowenig wie 3D-Drucker die Fertigung revolutionieren werden, wird diese Technik eine Revolution einleiten. Es wir jedoch vieleicht ein weiteres mächtiges Werkzeug für bestimmte Anwendungen werden.
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[lsuess]

[Bliss]

Ok, das ist doch schon etwas mehr Inhalt. Ganz überzeugt hast du mich aber noch nicht Wir werden wohl warten müssen bis das aus dem Ei schlüpft um zu sehen wie es in der Praxis funktioniert.
_________________
Sorry, you'r not in my Monkeysphere

[pera]

Das ist doch mal ein Schritt:

http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/energiespeicher-forscher-infizieren-lithium-batterien-mit-viren-a-934164.html

[lsuess]

Interessant!
Die als Abformvorlage verwendeten zu einem Stab selbst-assemblierten Viren(teile?) sind atomar präzise,
Die Molybdänoxidschicht könnte trotz der klecksigen CG-Darstellung im Video auch atomar präzise sein wenn es sich um Polyoxymetallate wie hier erwähnten
http://metamodern.com/2010/01/13/templates-for-atomically-precise-metal-oxide-nanostructures/
http://metamodern.com/2009/03/29/polyoxometalate-nanostructures/
handelt, was ich vermute.

Die atomare Präzision wird hier aber nur indirekt als Oberflächenvergrößerung genutzt.
Das heißt nicht atomar präzise Drähte der selben Dicke und Leitfähigkeit gäben die selbe Performance.
Eine tolle Entwicklung die das Potential atomar präziser Produkte aufzeigt aber keine gezielte Entwicklung Richtung AP Herstellung.

Im Widerspruch zu meiner eingänglichen Behauptung, dass wir mit heutiger Technologie nur noch um Effizienz-Promille kämpfen, sind doch noch gröbere Sprünge möglich. Was sich mit atomar präziser Herstellung aber ändert ist dass wir solchen Errungenschaften nicht mehr einzeln nachjagen müssen sondern sie systematisch konstruieren können.

Die Frage ist: wie können wir solche AP Strukturen verwenden um näher an AP Herstellung zu gelangen.
Mit fortgeschrittener AP Technologie werden wir möglicherweise den Zwischenschritt über elektrische Energie auslassen und den Füllstand der "Batterie" immer exakt auslesen können. Wird aber sicher noch ein Weilchen dauern.

edit: So sieht das ganze unterm Elektronenmikroskop aus:
http://www.nature.com/ncomms/2013/131113/ncomms3756/fig_tab/ncomms3756_F2.html
Leider nicht atomar präzise.

[vrolijke]

So hat man sich das mit dem Handy vorgestellt in 1930.


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Glück ist kein Geschenk der Götter; es ist die Frucht der inneren Einstellung.
Erich Fromm

Sich stets als unschuldiges Opfer äußerer Umstände oder anderer Menschen anzusehen ist die perfekte Strategie für lebenslanges Unglücklichsein.

Grenzen geben einem die Illusion, das Böse kommt von draußen