42937 (662347), страница 3

Файл №662347 42937 (Nanotechnologies) 3 страница42937 (662347) страница 32016-07-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Nanocomputers

Assemblers will bring one breakthrough of obvious and basic importance: engineers will use them to shrink the size and cost of computer circuits and speed their operation by enormous factors. With today's bulk technology, engineers make patterns on silicon chips by throwing atoms and photons at them, but the patterns remain flat and molecular-scale flaws are unavoidable. With assemblers, however, engineers will build circuits in three dimensions, and build to atomic precision. The exact limits of electronic technology today remain uncertain because the quantum behavior of electrons in complex networks of tiny structures presents complex problems, some of them resulting directly from the uncertainty principle. Whatever the limits are, though, they will be reached with the help of assemblers. The fastest computers will use electronic effects, but the smallest may not. This may seem odd, yet the essence of computation has nothing to do with electronics. A digital computer is a collection of switches able to turn one another on and off. Its switches start in one pattern (perhaps representing 2 + 2), then switch one another into a new pattern (representing 4), and so on. Such patterns can represent almost anything. Engineers build computers from tiny electrical switches connected by wires simply because mechanical switches connected by rods or strings would be big, slow, unreliable, and expensive, today. The idea of a purely mechanical computer is scarcely new. In England during the mid-1800s, Charles Babbage invented a mechanical computer built of brass gears; his co-worker Augusta Ada, the Countess of Lovelace, invented computer programming. Babbage's endless redesigning of the machine, problems with accurate manufacturing, and opposition from budget-watching critics (some doubting the usefulness of computers!), combined to prevent its completion. In this tradition, Danny Hillis and Brian Silverman of the MIT Artificial Intelligence Laboratory built a special-purpose mechanical computer able to play tic-tac-toe. Yards on a side, full of rotating shafts and movable frames that represent the state of the board and the strategy of the game, it now stands in the Computer Museum in Boston. It looks much like a large ball-and-stick molecular model, for it is built of Tinkertoys. Brass gears and Tinkertoys make for big, slow computers. With components a few atoms wide, though, a simple mechanical computer would fit within 1/100 of a cubic micron, many billions of times more compact than today's so-called microelectronics. Even with a billion bytes of storage, a nanomechanical computer could fit in a box a micron wide, about the size of a bacterium. And it would be fast. Although mechanical signals move about 100,000 times slower than the electrical signals in today's machines, they will need to travel only 1/1,000,000 as far, and thus will face less delay. So a mere mechanical computer will work faster than the electronic whirl-winds of today. Electronic nanocomputers will likely be thousands of times faster than electronic microcomputers - perhaps hundreds of thousands of times faster, if a scheme proposed by Nobel Prize-winning physicist Richard Feynman works out. Increased speed through decreased size is an old story in electronics.

Disassemblers

Molecular computers will control molecular assemblers, providing the swift flow of instructions needed to direct the placement of vast numbers of atoms. Nanocomputers with molecular memory devices will also store data generated by a process that is the opposite of assembly.

Assemblers will help engineers synthesize things; their relatives, disassemblers, will help scientists and engineers analyze things.

The case for assemblers rests on the ability of enzymes and chemical reactions to form bonds, and of machines to control the process. The case for disassemblers rests on the ability of enzymes and chemical reactions to break bonds, and of machines to control the process. Enzymes, acids, oxidizers, alkali metals, ions, and reactive groups of atoms called free radicals - all can break bonds and remove groups of atoms.

Because nothing is absolutely immune to corrosion, it seems that molecular tools will be able to take anything apart, a few atoms at a time.

What is more, a nanomachine could (at need or convenience) apply mechanical force as well, in effect prying groups of atoms free.

A nanomachine able to do this, while recording what it removes layer by layer, is a disassembler. Assemblers, disassemblers, and nanocomputers will work together.

For example, a nanocomputer system will be able to direct the disassembly of an object, record its structure, and then direct the assembly of perfect copies, And this gives some hint of the power of nanotechnology.

The World Made New

Assemblers will take years to emerge, but their emergence seems almost inevitable: Though the path to assemblers has many steps, each step will bring the next in reach, and each will bring immediate rewards. The first steps have already been taken, under the names of "genetic engineering" and "biotechnology." Other paths to assemblers seem possible. Barring worldwide destruction or worldwide controls, the technology race will continue whether we wish it or not. And as advances in computer-aided design speed the development of molecular tools, the advance toward assemblers will quicken. To have any hope of understanding our future, we must understand the consequences of assemblers, disassemblers, and nanocomputers. They promise to bring changes as profound as the industrial revolution, antibiotics, and nuclear weapons all rolled up in one massive breakthrough. To understand a future of such profound change, it makes sense to seek principles of change that have survived the greatest upheavals of the past. They will prove a useful guide.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
177,35 Kb
Материал
Тип материала
Учебное заведение
Неизвестно

Список файлов реферата

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
7110
Авторов
на СтудИзбе
255
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее