Атомарный 3D принтер

[vasanov]

Ну, нагреваться она у вас почему-то в атмосфере не спешит.

А чего она должна нагреваться, она сразу своё тепло отдаёт молекулам газа с другой стороны. Тут же именно колебания нужно использовать. А свою энергию теряют молекулы газа, газ и охлаждается.

[mbrane]

Да, с этими графенами, ещё не совсем понятно, темнят, что-то американцы.

да - дурют нашего брата (с)

[mbrane]

Тут же именно колебания нужно использовать.

а что таое по вашему тепло в применении к графену?

[vasanov]

да - дурют нашего брата (с)

Да, вроде всё логично выглядит молекулы газа сталкиваются с атомами графена и отдают им часть своей энергии, те ограничены в движении кристаллической решёткой и колебания на всю плёнку передаются. Тут всё верно, а вот со съёмом энергии явно в статье намудрили. Надолго заряда плёнки не хватит, а если её подзаряжать, то сами будем тратить энергию. Это не наш метод, а вот ловить ЭДС иголкой с катушкой если ещё и иголки железные, вполне можно, но токи там мизер будут.

а что таое по вашему тепло в применении к графену?

Да, только колебания атомов углерода, больше ничего. Чем теплее воздух, тем шустрее молекулы газа толкают атомы графена те колеблют всю плёнку, а часть энергии передают другим молекулам газа. Движение до тех пор пока атомы газа совсем не замедлятся. А значит и температура воздуха упадёт. А мы всю энергию молекул газа превратим в электро энергию. Плёнка больше воздуха не нагреется, постепенно колебания будут затухать, по мере охлаждения всего воздуха.
 Придётся самому, что ли проверять. Если графен ещё можно найти, то заморачиваться с мелкими иголками, да ещё и катушку на них наматывать, да без микроскопа. Слишком муторно. Ещё и приборы нужны. Дома у меня, как у настоящего электронщика, измерительных приборов нет. Вернее все сломаны. Отец был настоящим электриком и все приборы попалил. Лучше я в интернете поищу, может уже китайцы начали выпускать обои-кондиционеры из графена для запитки всей бытовой аппаратуры.

[mbrane]

Да, только колебания атомов углерода, больше ничего. Чем теплее воздух, тем шустрее молекулы газа толкают атомы графена те колеблют всю плёнку, а часть энергии передают другим молекулам газа. Движение до тех пор пока атомы газа совсем не замедлятся.

ыыыыыыыыыыыыы ...точно демон максвелла... да -физику ты в своам ТРТИ скурил в 0... посему я  целиком удивлен как вы аообще хоть какие-то чиаы проектировали

Придётся самому, что ли проверять.

ага

[vasanov]

а -физику ты в своам ТРТИ скурил в 0

Я вполне мог и забыть. Физику 40 лет назад сдавал. Хорошо, Ваша версия колебаний плёнки графена и откуда берётся энергия? Только своими словами, а не ссылками на учебники. За одно может и подскажете будут ли наводить колеблющиеся атомы углерода ЭДС в катушке с железной иголкой? Ведь атом квази-нейтральный, а с другой стороны иголка слишком близка к атому, может какие-то наводки и будут?  Я чё-то не соображу, ковид последние мозги, оставшиеся после склероза, выел, но, вроде, и туннельный микроскоп тоже наводки от атомов ловит.
 А то я уже на грани, самому начать собирать такой генератор, чтоб не платить за электричество и воду, а может и за газ тоже, пусть Ахметов разорится. Если американцы не обманули и снимают с нескольких квадратных нанометров плёнки , пусть, 0.000001 Ватта. Это же с десятков квадратных метров плёнки можно киловатты снимать, а то и сотни.

[mbrane]

а -физику ты в своам ТРТИ скурил в 0

Я вполне мог и забыть. Физику 40 лет назад сдавал. Хорошо, Ваша версия колебаний плёнки графена и откуда берётся энергия? Только своими словами, а не ссылками на учебники. За одно может и подскажете будут ли наводить колеблющиеся атомы углерода ЭДС в катушке с железной иголкой? Ведь атом квази-нейтральный, а с другой стороны иголка слишком близка к атому, может какие-то наводки и будут?  Я чё-то не соображу, ковид последние мозги, оставшиеся после склероза, выел.

не я те не смогу и не буду описывать, что такое термодинамическое равновесие между двумя телами, приведенными в контакт

[vasanov]

не я те не смогу и не буду описывать

Понятно, мне это то же сейчас не нужно. Сейчас меня больше волнует, создадут ли колеблющиеся атомы углерода ЭДС в катушке с железной иголкой. И сколько, хотя бы примерно можно с нанометров плёнки графена ,реально, энергии снимать. Версия американцев мне не нравится, не будет плёнка графена постоянно заряжена. Да, и три года прошло, а китайцы, что-то чудо генераторы не производят. Они бы такую возможность не упустили бы.

[Rattus]

Но может этого и не понадобится, если скорость сборки значительно увеличить.

Т.е. при установке атома на слой типа никаких процессов выделения/поглощения энергии происходить не будет что ли?
Да и ускоренные движения печатающей установки типа тоже не будут сопровождаться бОльшим тепловыделением?

Осаждаем молекулы углекислого газа на подложку (электростатически) и дальше иголками отрываем от молекул атом углерода

Вы видели как устроена молекула углекислого газа? Ну так смотрите (если вдруг в Гугле забанили):

1. КАК Вы планируете ИГОЛКОЙ отрывать этот самый C из середины молекулы??
2. ОТКУДА Вы решили, что молекулы будут осаждаться на подложку ровно плашмя??
3. С ЧЕГО Вы взяли, что это будет энергетически дешевле, технологически несравнимо проще и главное - быстрее простых способов классической химии, которые оперируют СЕПТИЛЛИОНАМИ молекул за НАНОСЕКУНДЫ??

ТС же хотел штамповать по 1000000х1000000атомов матрицей, при 0К, чтоб ничего не грелось, не ломалось, и не промазывало мимо мест назначения атомов.
А то в органических молекулах например, от перемены мест слагающих молекулу атомов, иногда поменяться может очень многое...
И кажется мне, что лучше бы он начал разработку скатерти-самобранки. Она как-то реалистичнее выглядит, чем вот эта затея. Как бы дико это ни звучало

Если обратиться к последним работам того же Дрекслера про нанофабрики, то он уже расписывает гораздо более умеренные и реалистичные перспективы и предлагает по сути примерно то же самое - стационарные макроскопические нанофабрики.
И в принципе такая идея в целом (оставив в стороне вопрос о физической реалистичности единых головок с миллиардами атомарно-ровных наноигл) может иметь право на жизнь например в области получения высокоактивных веществ специфического строения, требуемых в очень небольших количествах - например для той же фармпромышленности и её задач НИОКР, химического катализа и т.п.

Самое забавное же тут не в этом, а в том, для чего такая по меткому замечанию библиографа наномашина Голдберга предлагается:

Сейчас, уже до нескольких триллионов транзисторов размещают на кристаллах, значит смело можно брать кристалл-матрицу с иголками 1 000 000х1 000 000 штук.

Во-первых не несколько, а чуть более 1 триллиона, а во-вторых на кристалле со стороной в 20 см.

Итого, мы сможем в секунду нанести 20 000 000х20 000 000х1 800 атомов или 7.2*10^17 атомов, примерно 10 000  бактерии... Размеры такой матрицы с иголками будут примерно 10х10х1 мм, с учётом всяких механизмов привода в куб 50х50х50 мм запихнём 10 таких кристаллов, итого в куб 500х500х500 мм влезет 10 000 штук матриц с приводом. Все они за секунду смогут печатать 100 000 000 бактерий... По-моему не плохо для размеров микроволновки.

По-Вашему. А по-реальному:
1. Объём даже большой микроволновки более чем в 2,5 раза меньше Вами указанного (50 литров против 125), так что для расчётов урезаем осетра соответственно - 40 млн. бактериальных клеток в секунду на 50 литров для Вашей гипотетической установки.
2. Одни из наиболее простых в культивировании и быстрорастущих бактерий - кишечные палочки - удваиваются каждые 20 минут в оптимальных условиях - перемешиваемом свежем питательном бульоне при 37С и плотности культуры до ~50 миллионов клеток на миллилитр.
3. 50 000 000 клеток * 50 000 миллилитров = 2 500 000 000 000 клеток на 50 литров за 20 минут.
4. 20 минут = 1200 секунд.
5. 2 500 000 000 000 клеток / 1200 секунд = 2 083 333 333 - более 2 миллиардов бактериальных клеток в секунду на те же 50 литров... вот в этом вот устройстве:


А теперь будьте так добры - объясните пожалуйста читателям:
Какой смысл городить крайне высокотехнологичное и по вашему собственному признанию весьма дорогое устройство для производства того, что само растёт в простых бутылках на бульоне в тёплом месте в 50 раз быстрее уже полтараста лет как (со времён Луи Пастера)?
 

[crazy_terraformer]

Экзотическу жизнь делать. А затем культивировать.
Скажем, клетки фитосинтетиков, которые не подверженные действию разного рода инфекционных агентов и несъедобные для эукариотов.
"Зеркальная" жизнь. Или жизнь, где триплеты в нуклеиновых кислотах соответствуют другим аминокислотам из стандартного набора. Стволовые клетки цитологически и иммунологически, функционально идентичные  клеткам  реципиента, но не способные реплицировать вирусы.
Но ессно всё должно собираться из готовых молекул, и их кластеров, а не из атомов.

[loky1109]

Мне отдельно интересно, как ТС представляет себе послойную печать клетки.

[vasanov]

 Просто я оценил, что уже с триллионами транзисторами наши технологи умеют работать. Я же говорю, что матрицы с иголками мы будем не литографией делать, а на менее производительных первых атомарных 3D принтерах, с поатомной точностью и плотностью элементов. При расстоянии между иголками 20 атомов, матрица с триллионом иголок и вместится на кристалл 10х10х1 мм. Опять же скорости печати я брал от средних обычных 3D принтеров. Но при меньших размерах механики прочность деталей увеличивается и реально скорости можно значительно увеличить, возможно и в тысячи раз и миллионы раз. Вот я занимаюсь матричными принтерами параллельной печати, я уже писал, что там иголками наносится 2 000 строк символов(букв 9 точек высотой) в секунду, некоторые и до 5 000 строк дают. Это около 50 млн. пикселей в секунду наносится, я брал 300-500 пикселей. Чувствуете разницу, даже для обычной механики, даже с ней уже можно скорость в 100 000 раз увеличить. Я просто сильно не наглел, считал по скромному, чтоб сразу не шокировать.
 Согласен 500х500х500 мм многовато для современных микроволновок, пусть это будет первая советская микроволновка на лампах из чугуна и дерева.
 Конечно, всё будет греться, но нам важна низкая температура именно в зоне сборки, толщиной в несколько слоёв атомов, чтоб именно те атомы были неподвижны, а остальное будет только вносить некоторые тепловые помехи, с ними и придётся бороться. Весь куб в 50 см не нужно охлаждать. С первыми слоями на подложке проблем меньше будет они электрически статикой будут удерживаться на подложке из атомов, там атомы продукта никуда не убегут, а вот последующие слои надо фиксировать, это холодом и будем делать. Тем более американский генератор энергии на плёнках графена, может значительно получение холода упростить. Уж не на этом ли принципе охлаждался чип до 3 мили Кельвина, что раньше говорили.
 Мы же молекулы газа на заряженную подложку осаждаем, в один слой, заряд подложки мы можем регулировать. На заряженной подложке молекула углекислого газа деформируется и все три атома прилипнут к подложке. Иголке мы тоже заряд придаём, к ней только атом углерода прилипнет, для атома кислорода другой заряд на иголке нужен (так сканирующий туннельный микроскоп нужные атомы отбирает). Думаю, мы не больше энергии затратим, чем при химическом отсоединении кислорода от углерода.
 Ну, а на последний, Какой смысл городить...?, только и смогу ответить скорости атомарного 3D принтера не окончательные, их можно в миллионы раз повысить. А смогут ли бактерии или химики в объёме 1 куб.метр утилизировать весь бытовой мусор и все продукты жизнедеятельности человека и не одного и обеспечить людей необходимыми продуктами питания, кислородом и водой? Попутно печатая детали или процессоры компьютера , взамен сломавшихся. Для этого нужна только энергия, даже нужный гелий 3 мы сможем поатомно выловить из атмосферы звездолёта и снова пустить его в дело.
 

[loky1109]

А смогут ли бактерии или химики в объёме 1 куб.метр утилизировать весь бытовой мусор и все продукты жизнедеятельности человека и не одного и обеспечить людей необходимыми продуктами питания, кислородом и водой?

Это гораздо более реалистичная картина.

даже нужный гелий 3 мы сможем поатомно выловить из атмосферы звездолёта

С сачком гоняться будем?

[Проходящий Кот]

С прирученным демоном Максвелла.

[библиограф]

Мы же молекулы газа на заряженную подложку осаждаем, в один слой, заряд подложки мы можем регулировать. На заряженной подложке молекула углекислого газа деформируется и все три атома прилипнут к подложке. Иголке мы тоже заряд придаём, к ней только атом углерода прилипнет, для атома кислорода другой заряд на иголке нужен (так сканирующий туннельный микроскоп нужные атомы отбирает). Думаю, мы не больше энергии затратим, чем при химическом отсоединении кислорода от углерода.

У тебя vasanov в голове помойка!
Этот фрагмент - просто нагромождение вздора, а объяснить почему - бесполезно, поскольку ты не знаешь ни химии, ни физики, даже в основах, увы

[leon10010]

У тебя vasanov в голове помойка!
Этот фрагмент - просто нагромождение вздора, а объяснить почему - бесполезно, поскольку ты не знаешь ни химии ни физики, даже в основах, увы

А может, всё проще?
 Семикласник на проводе.

[библиограф]

Нет, конечно, это не так! По стилистическим и семантическим особенностям, при наличии некоторого
опыта, сразу можно определить, кто писал текст.  Шизофреники прутся на подобные форумы, так что
учитесь и вы распознавать их сразу, полезная наука!

[crazy_terraformer]

Я всё удивляюсь, почему эту тему не закроют, это же шиза какая-то?!

[vasanov]

Более тщательно изучил сканирующий туннельный микроскоп. Его возможности сильно ограничены для механических воздействий на атомы и молекулы, он больше годится для переноса отдельных атомов или небольших молекул, чем для разрушения молекул. Возможно нужно сочетание с атомно-силовым микроскопом. В общем, вопрос требует более тщательного изучения.
 Кстати, записал нескольких пользователей в списки игнорируемых, я их сообщения не вижу. От некоторых только хамство и троллинг, чем деловые советы.

[Rattus]

остальное будет только вносить некоторые тепловые помехи, с ними и придётся бороться. Весь куб в 50 см не нужно охлаждать.

С чего Вы взяли?
Если рабочее пространство будет находится в глубоком вакууме, то начнут сублимироваться стенки камеры, сама подложка и продукт даже при очень низких температурах (особенно если это низкокипящее вещество типа ртути или спирта): единичные атомы с большой площади всё равно будут отрываться.  О чём Вам уже замечали:

вам процесс сублимации - испарения над поверхностью твердого тела известен?

Или как минимум самопроизвольно переходить в более выгодную конфигурацию - как углерод переходит в графит на поверхности алмаза.

Если же камера заполнена инертным газом, то он, разумеется, будет обладать далеко не нулевой теплопроводностью и тогда его тоже придётся охлаждать в обязательном порядке.

они электрически статикой будут удерживаться на подложке из атомов, там атомы продукта никуда не убегут

Откуда такая уверенность?
Проблема всех подобных прожектов нанофабрик в том, что их авторы представляют себе микромир как примитивную механическую систему, которую будто бы можно безнаказанно масштабировать на десятки порядков, начисто забывая не только о квантовых эффектах, но и об элементарной термодинамике. А именно что положение всех СЕПТИЛЛИОНОВ атомов (порядок числа Авогадро - щепотки вещества в единицы-десятки грамм), которыми они собираются оперировать, будто бы можно легко и непринуждённо контроллировать.


Если Вы хотите собрать какое-то наноустройство, где важно положение практически каждой детали (например крупный наночип или особо сложный клеточный агрегат), то побег или неуместное осаждение всего нескольких атомов (в заведомо неизвестных местах!) необратимо его испортят. А если что-то существенно более простое - то вы заведомо проигрываете на порядки более простым, дешёвым и быстрым методам обычной химии, литографии и биотехнологии.