"Пылевой звездолёт" или Облако Хойла

[EvilShurik]

В связи с обнаруженной недавно весьма значительной устойчивостью наноустройств к радиационному излучению, предлагаю обсудить возможность, весьма слабо исследовавшуюся.
Как мы себе представляем звездолёт? Как некое компактное сооружение, имеющее свои двигатели, запас топлива, экипаж. В случае АМС экипаж заменяется ЭВМ.
Иногда обсуждают звездолёты, ускоряемые светом звезды от которой он стартует или лазерным лучом.
Но вот ещё одна возможность, которую исследовали мало:
Звездолёт Хойла (по роману этого британского астронома "Облако").
Представляет из себя пылевое облако, состоящее из наномашин или подобных образований с характерным размером частичек пыли. Навскидку у него будут следующие преимущества по сравнению с компактным звездолётом:
Очень слабая уязвимость к повреждающим факторам. Из-за принципиально возможных весьма приличных размеров, и многократного дублирования всех основных систем.
Воможность ускоряться светом звезды или лазером, работающем опять же на энергии излучения звезды.
Легкая реализация забора межзвёздого газа для нужд навигации и организация необходимых для этого магнитных и электрических полей.
Возможность лёгкого и безопасного использования антиматерии, которая может входить в такое облако в виде тех же пылевых частиц антилития в количестве до нескольких процентов.
Кстати, единственный реализуемый проект "Сферы Дайсона" целиком окружающее центральную звезду представляет из себя пылевое облако удерживаемое от падения на неё давлением излучения.

[Инопланетянин]

Надо будет Лазаревича отыскать. Не всё так плохо с его Технокосмом.

[alex_semenov]

"Все украдено до нас" (с)
Цитата:

Проект «Аррениус»

Задачей проекта «Аррениус» была колонизация Ламии, спутника планеты Сфинкс. В соответствии с идеологией минимализма, присущей Индоокеанскому метапроекту, предполагалось доставить на Ламию человеческие яйцеклетки и уже там вырастить из них людей. Управлять процессом должен был суперкомпьютер, состоящий из самовоспроизводящихся наноэлементов (типа «лемовской тучи»). Капсула с суперкомпьютером и яйцеклетками не имела своего двигателя и была запущена к ν Феникса электромагнитным ускорителем. Подобная технология была к тому времени опробована при запусках исследовательских зондов серии «Супарна», один из которых, «Супарна-8», также летел к Ню Феникса.



http://robert-ibatullin.narod.ru/lamia/arrenius.html

Но заграница, как водится, в это вляпалась давно и куда более основательно.



http://www.iase.cc/launcher.htm
http://www.iase.cc/mntcell.htm
http://www.iase.cc/future.htm

Ключ для поиска Forrest Bishop Starseed

[alex_semenov]

В связи с обнаруженной недавно весьма значительной устойчивостью наноустройств к радиационному излучению, предлагаю обсудить возможность, весьма слабо исследовавшуюся.

А подробней где можно посмотреть что там обнаружили? Что за странный эффект?

[gans2]

Это они про дейнокока узнали. Захотелось им помИчтать про серую слизь. Пропускайте - несерьезно, ненависть к третьему началу термодинамики. От малознания.

[EvilShurik]

Искать надо, пока лениво.

Было ещё на форуме сообщение, правда из жёлтой прессы, о том, что к Земле летят мол, звездолёты. Некие светящиеся облака, на приведённых фотках.
Если рассуждать в рамках топика "Ксеноцидологии", то весьма напоминает разведчиков-чистильщиков, направленных проверить, что это у нас тут наклёвывается.
Кстати, звездолёт Хойла при торможении от субсвета до внутрисистемной, при помощи межзвёздного газа, будет сиять аки приведённые объекты, за счёт излучения возбуждённых атомов, захватываемых облаком.

Очень даже возможно, что сообщения об инопланетном звездолёте появится сначала в жёлтой прессе, и только потом - в более-менее серьёзной, если вообще появится. Правительства, они такие затейники, - стадо не должно пугаться.

Так что может быть Контакт уже идёт?

[-Asket-]

А подробней где можно посмотреть что там обнаружили? Что за странный эффект?

Да речь об этом, наверное:
МГУ им. М.В. Ломоносова, НИИЯФ им. Д.В. Скобельцына
Радиационные воздействия на материалы космических аппаратов
Л. С. Новиков. – М.: Университетская книга, 2010. – 192с.
5. ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА НАНОМАТЕРИАЛЫ
5.1. Особенности радиационных воздействий на наноструктуры 135
5.2. Радиационная стойкость наноматериалов и изделий на их основе 141
5.3. Новые материалы радиационной защиты 151
http://lib.qserty.ru/static/tutorials/135_Novikov_Radiation_2010.pdf

[Dem]

В связи с обнаруженной недавно весьма значительной устойчивостью наноустройств к радиационному излучению

Устойчивость - недостаточная. Количество повреждений превысит количество атомов в наноустройстве задолго до достижения цели.

[EvilShurik]

В связи с обнаруженной недавно весьма значительной устойчивостью наноустройств к радиационному излучению

Устойчивость - недостаточная. Количество повреждений превысит количество атомов в наноустройстве задолго до достижения цели.

Достаточная. Ведь наноустройства могут обладать механизмом репарации, не так ли? А поскольку повреждающий фактор - радиация, это вообще-то высокопотенциальная и высококачественная энергия, то, вот смех, то что калечит то и лечит.

[Dem]

если бы только радиация - всё было бы просто. Но есть ещё межзвёздный газ.
Его атомы при столкновении на скорости в сотни-тысячи км/с просто выбивают атомы устройства наружу. Как шары в биллиарде.
И через какое-то время - устройства не остаётся.

[-Asket-]

А разве нельзя для защиты от газа пустить впереди буферное облако из простой пыли?

[Проходящий Кот]

Ну что, начнем Технокосм по новой?
Лазаревич хоть предлагал использовать кометы.....

[EvilShurik]

У Лазаревича "Технокосм" описан уж слишком примитивно. Реалистичность на уровне "Сферы Дайсона", которая едва ли будет когда-нибудь построена в виде "скорлупы вокруг Солнца". Его решения, в частности, "выхода" исследовательских зондов в космос с поверхности планеты не выдерживают критики.
У меня идея более приземлённая, рассмотреть вполне реальную конструкцию "пылевого КА", с характерным размером блоков от примерно 1см до нескольких микрон.
Топливом для такого КА может служить лазерное излучение от подобного же КА вращающегося внутри орбиты Меркурия. Собственно говоря, на Меркурии можно построить завод таких КА, выполняющий сразу две цели - создания системы солнечных лазерных "батарей" и производства межзвёздных АМС.

Луч лазера, разгоняющий исследоватеский зонд, может также и тормозить его, за счёт переизлучения на "пылинках". Из "пылинок" разной конструкции и размера можно собирать весьма сложные конструкции, обладающие возможностями, недостижимых для "моноблочного" КА.

И уж конечно, подобный межзвёздный аппарат несоизмеримо реальнее проектов типа "Дедал", что обсуждаются в соседнем топике.

[Проходящий Кот]

Они пока все в одном классе реальности.....

[EvilShurik]

Они пока все в одном классе реальности.....

И таки "ПАМС" реальнее. Ибо уже проводятся ипытания и исследования возможности создания "прямо на орбите" элементов обсуждаемого КА.

[Проходящий Кот]

КТО?

[Проходящий Кот]

.........

Но заграница, как водится, в это вляпалась давно и куда более основательно.



http://www.iase.cc/launcher.htm
http://www.iase.cc/mntcell.htm
http://www.iase.cc/future.htm

Ключ для поиска Forrest Bishop Starseed

Институт из Атомного масштаба Инженерный


 



 Starseed / Launcher
  Форрестом епископ

Copyright (C) 1996 Форрест епископ Все права защищены


Эта система запускает фаланг меняющими форму межзвездного нанозонды на уровне одной трети скорости света. Зонды могут быть способны полете взаимного встречи, некоторые самовосстановления и замедление на орбиту целевой системы звезды. Метод самовоспроизводящихся в новой звездной системе предлагается. Эта работа продолжается, так что некоторые из проектных спецификаций упомянутых может быть изменена.

Это обычное, в межзвездных исследований движения, связанные с учетом энергии, необходимое для отправки корабля в другой звезды в плане кратными текущего мирового потребления энергии. В противоположность этому, Starseed / Launcher энергии могут быть сформулированы в терминах емкости аккумулятора автомобиля. Это представляет собой снижение весьма приблизительно в миллион миллионов (10 ^ -12) использования энергии в течение следующих ближайших предложение (Роберт Форварда "Starwisp»).

Другой характерной особенностью этих видов машин является масштаб различных компонентов, как правило, выражается в километрах и тоннах. В то время запуска в этой конструкции составляет около 1000 километров, он находится в форме очень малого диаметра "проволока", которые могут быть сохранены на барабан. Вся масса и объем запуска системы и ее межзвездных зондов, может вписаться в, например, одного запуска шаттла. Что бы сделать это возможным, конечно же, является возможность изготовления с атомарной точностью "алмазоида" структур.

Пусковая установка типа линейного электростатического ускорителя, частично основанный на роторной конструкции К. Эрика Дрекслера. Номера контактных электродов, внедренных в внутренние поверхности отверстие с переменным положительные и отрицательные напряжения, подаваемые на них. Электроны на хранение в проводниках зонда, а затем удален при следующей электрода. Движущая сила генерируется в зазоре между двумя электродами: отрицательно заряженный зонд проводника притягивается к "встречного" положительно заряженный электрод, и наоборот. Интересной особенностью этой конструкции является то, что никакая сила переключения, и сопутствующие головные боли, не требуется (хотя альтернативные негативный »электрода" требует высокого напряжения). Пусковой может быть предварительно заряжается от 10 Вольт до зонд освобождается.

Стартовую массу «индивидуальной» межзвездного зонда составляет около мкг. Каждый зонд состоит из нескольких миллионов "МНТ активных клеток», каждый около 100 нм и около 2 х 10 ^ -15 граммов в массе. Есть также несколько сотен тысяч "проводника модулей", в основном немного проводов, который может быть изменен после запуска активными клетками, чтобы сделать различные электрические устройства, такие как радио антенн. Одним из результатов этого является то, что отдельные части зонда повторно несколько раз, в различных емкостей, во время межзвездной прохода. Это одна из причин стартовая масса может быть такой низкой.

Для запуска, активный совокупность клеток и провод модули выстраиваются в виде тонкой ламинированной ленты, при активном клеток в центре слоя. Это распределяет электростатические силы запуска на большой площади, поэтому ускорение может быть порядка 100 млн весов.

На активном участке, зазор между зондом и туннельных контактов ракеты-носителя должна быть сохранена на уровне около половины нанометра, в то время как относительная скорость поднимается до 100 000 км / сек.

Несколько типов подвесных систем изучаются для этого, например, на магнитной подвеске и электростатики. Джеффри Soreff отметил, что зондом и пусковой стен взаимно подвергались жесткому УФ при С / 3 конце концов, если зазор порядка нанометра. Редизайн запуска, на этой целью требуется-оформление должно увеличиться до нескольких сотен нанометров, чтобы избежать "измельчения" вещей.

Запуск системы может быть составлена ​​из нескольких (или нескольких миллиардов) индивидуальные пусковые собираются вместе и запуск одновременно или последовательно. Поскольку активные клетки способны соединить вместе, ряд зонды могут рандеву перелетов и соединяются, образуя более крупные структуры.

[[Один такой структуры является дифракционно-оптических телескоп для того, подшипники пути, а также для работы с изображениями членов целевой звезды. Активные клетки могут налагать активного управления необходимы допуски на этот с точностью до нескольких десятков нанометров.

Малые отклонения от желаемой траектории, а также контроль реакции в целом, может быть сделано с помощью активных клеток в качестве пропеллента. Эффективность этого очень плохо, но система имеет то преимущество, что уже встроены]] [[вырезали]]

Выжившие межзвездной поездка очень проблематичным. Зонды провести несколько (субъективный) лет бомбардировке космическим излучением и пылинки в межзвездной среде. Пылевые частицы движутся около одной трети скорости света, которая является достаточно высокой энергии, чтобы лишить электронов из атомов, составляющих зонда. С запуском последовательности зондов, коридор может быть образован взрывных пылинки с "точки зондов", которые также уничтожены в процессе. Следующие окружение должно было бы быть тесное соответствие, и не слишком близко или слишком далеко от этих зондов точкой для этой работы.

Другая возможность заключается в использовании сверхпроводящего соленоида магниты из проводника модули для ионизации и отклонять входящие частиц. Это может быть сделано в сочетании с жертвенного зондов точки.

Идея диким является запуск зондов с более высокой скоростью, может быть две трети скорости света (Starseed / запуска предназначен для одной трети скорости света просто для удобства). Это может быть возможным для активных клеток, которые составляют около 100 нанометров, пройти прямо через частиц и пылинок, не слишком много взаимодействия [[(идея Форварда) [[вырезали]]]]. Иными словами, было бы желание идти через стену.

В любом случае, поскольку зонд фаланги состоит из миллионов идентичных активных клеток и провод модулей, каждый из которых с возможностью подключения вместе и отделения, поврежденных клеток может быть либо сбросила или собраны, чтобы сделать новые зонды точки. С учетом указанных выше стратегии выживания (и другие, не упомянутые здесь), он становится вопрос о том, сколько Электроды необходимо будет запущен успешно добраться до «Звездных System X".

Как нанозонд фаланги приближается к целевой звезды, это может быть возможно замедлится за счет взаимодействия с межзвездной средой, а также звездного ветра. Проводник модулей перестраиваются с образованием больших сверхпроводящих контурах, или "Magsails". Сверхпроводящий ток может предоставляться мазера от запуска близости, или, возможно, за счет взаимодействия с заряженными частицами среды. Тормозное усилие создается независимо от ориентации Magsail. Так как звездный ветер дует радиально наружу на отметке 100 км / сек, замедление может поддерживаться вплоть до межсистемных орбиту. Magsail способна лавируя, вроде солнечного паруса, и поэтому может выполнять орбитальные маневры, такие как планетарные свиданий.

Активный совокупность клетки также может содержать "портального клеток" и другие компоненты "Overtool» (Drexler Универсальный Ассемблер). По rendezvousing с носителем материал углеводород, такой как кометы, или Сатурн, как планетарные кольца, то можно синтезировать новые активные клетки, машина цивилизации, и так далее.

Одной из характерных черт акций этой работы с некоторыми другими межзвездных исследований двигателей является то, что чем дальше он идет, чем дальше он получает. 
 
------

[Проходящий Кот]

Институт из Атомного масштаба Инженерный


 



 Предлагаемые MNT активной ячейки
  Форрестом епископ

Copyright (C) 1996, Все права защищены

 (0) Абстрактные
 

 "XY куб" "активная ячейка" дизайн, построенный молекулярной нанотехнологии [1] описывается средствами и охарактеризованы. Механических интерфейсов, мощности и сигнал интерфейсов и так далее описаны в этой базовой конструкции. Один механических и электростатических три приводные механизмы предложены. Некоторые требования для управления программным обеспечением для совокупности этих активных клеток рассматриваются. Некоторые приложения упоминалось, а также предлагаемого способа производства.
•Собранный XY Cube активной ячейки
• Активный вид Внутренний сотовых
•Активная лицевой панели
•Пассивный лицевой панели
•Диэлектрические Drive ,  B, C
•Угловой T-сообщение
• В разобранном виде MNT активной ячейки

 (1) Введение

 "Активный элемент" определяется здесь как заполнения пространства многогранных конструкт, содержащий мощности, сигнал привода и механические интерфейсы на каждой стороне ячейки [2]. Подключенный сбора, или агрегат, эти клетки образуют "кинетической клеточных автоматов", способный принимать множество различных конфигураций [3].

 Этот базовый дизайн "XY куб» с номинальной длиной ребра или ячейку метрикой, из 167 нанометров  (рис. 1). Здесь 'XY' (и 'Z') относится к локальной системе координат конкретного грани куба рассматриваемого не любые глобальные координаты. Основная причина для выбора ячейки метрические был придерживаться правил проектирования в [1], особенно в отношении размеров и расстояния между ними проводников. Она не должна представлять собой нижнюю границу размера активной ячейки. Вторичный ограничения включают стерические и конструктивных соображений [4], а также размер включая двигатель и контроллер.

 Конструкционный материал имеет алмазоидных класс, собранный предполагаемые методы молекулярного производства [1]. Каждый активный элемент содержит внутреннюю Drexler "стержень логика" [1] контроллер для выполнения различных вспомогательных функций, а также для взаимодействия с соседними клетками.

 Существует, в дополнение к контроллеру, внутренний электромеханический выключатель интерфейс для питания и сигналов (рис. 2) . Энергия поступает в клетки электрически, с помощью ролика контактов. Система привода посмотрел на некоторые детали является линейной производной электростатического двигателя. Материал проводника, к сожалению, не уточняется. Поскольку электрический провод и контактное сопротивление не может быть полностью охарактеризован [5-8], программируемый умножитель напряжения включен держать от клетки к клетке передачи энергии на номинальное напряжение. Это накладывает большую задержку в распространение сигнала, который может быть уменьшен, даже к теоретическому пределу (со сверхпроводниками), в более изысканный дизайн.

 Поскольку это исследование дизайна, различные параметры, используемые не оптимизированы. Намерение состоит в том, чтобы показать, что может быть достигнуто, не-на любом участке-сказать, как это должно быть сделано.

 Следует отметить, что система, состоящая из этих видов активных клетки могут стать основой (в дополнение к универсальной Ассемблер [9,10]), научно-исследовательский центр исследуя многие аспекты атомном уровне техники. Некоторые из этих исследований, в свою очередь, получить данные для лучшего конструкции активной ячейки.

 (2) XY Cube механическое описание

 Куб ХУ кабина активной ячейки с механическим интерфейсы на каждой из шести граней, которые позволяют взаимное скольжение двух соединенных кубов в одном из двух направлений параллельно соединенных лица, и параллельно ребрам из тех лиц [2]. Две стороны каждой раздвижной куба, которые расположены параллельно движению и перпендикулярном к плоскости соединения остаются на одном уровне с соответствующими поверхностями с другой куб. Кубы не могут отделяться двух соединенных лица при движении по нормали к плоскости соединения. Они могут двигаться только в одном из двух направлений разрешается за один раз, и должны быть выровнены с четырьмя лицами флеш для того, чтобы изменить направление. Они не вращаются в любой форме по отношению друг к другу  (рис. 1) .

 Механические интерфейсы состоят из ортогональных "T-образные пазы" разрезают на грани куба. Щели расположены параллельно краю лица, и фактически образует "T-сообщений" [11], когда оба набора слотов рассматриваются. Есть два дополнительных наборов этих Т-сообщений, и каждый кубик имеет один тип ("активный лицевой панели") на трех из прилегающей лица, и другого типа («пассивной лицевой панели") на другой трех смежных граней. Хотя количество Т-сообщений носит несколько условный характер, эталонный дизайн использует девять T-сообщения на активную поверхность, и 16 Т-сообщений на пассивном лицо. Двенадцать сообщений по периметру пассивный лицо не имеют "полки", простирающейся от их внешних сторонах. Поскольку это общего назначения или родовое дизайн, немного сделана попытка уравнять сечений или свести к минимуму напряжения в конкретной плоскости.

 Эти особенности куб XY ввести хиральности в совокупности, и определенной ориентации для взаимного интерфейса. Как нет разрешена режима вращения, эта внутренняя ориентация поддерживается независимо от конфигурации агрегата. Активная поверхность Поэтому всегда прилегающих пассивных лицо.

 Когда два XY кубов сопряжены и выровнены, некоторый метод блокировки их вместе, является желательным. Это может быть сделано пьезоэлектрически (например, деформации T-сообщений), но базовый дизайн использует четыре конические, убирающиеся стопорных штифтов простирающейся от одной клетки к дополнительным отверстием в другом. Есть и другие механические способы выполнения то же самое.

 Для того чтобы перейти в "X" или "Y" направлении, два штифта на оси, перпендикулярной к желаемой движение сначала отозвана. С приводом занимаются, два штифта в соответствии с движением, которые имеют сужается в этом направлении, затем сняты в некоторых контролируемой скоростью .. Благодаря этому конус, клетка начинает свое движение до штифты целиком снят. Цель всей этой деятельности является предотвращение клетку от заклинивания, вращая о местном 'Z' оси. Как только клетка выходит из выровненных исходном положении, это больше не является главной проблемой.

 С электростатической системы привода описано ниже, активный элемент может быть построен, который не имеет нарушений или отверстий, через клеточную стенку, преимущество в среде, такой как воздух. Эта конструкция состоит из шести отдельных панелей (по три каждого типа), которые затем собираются вместе с внутренними частями для образования активной ячейки. Включение этих суставов, наряду с механическим приводом стопорных штифтов может ограничить их использование в вакууме  (рис. 3 ,  рис. 4) .

 Каждый из активных и пассивных панелей имеет такую ​​же обработку край, состоящий из пальца сустава и других стандартизированных особенностей. Как суставных поверхностей параллельны грани куба, лицевые панели могут быть собраны в любом порядке. Штифт введен в один конец сформированный край совместного содержит две лицевые панели вместе. Штифты всегда вставляется через отверстие в активной панели. Из-за расположения проводников на пассивной лицевой панели, ориентация 'XY' стандартный собранных панелей должен быть соблюдены. Есть, конечно, альтернативный проводник договоренностей, которые обойти это ограничение.

 Помимо упрощения изготовления, это позволяет физически капельку самостоятельно исправить (удалить и заменить), в случае радиационной повреждены космическим зондом, например, [2, 9, 12].

 (3) Системы привода

 Это можно использовать вращающиеся моторы, редукторы, зубчатых реек и шестерен на лицах, и так далее управлять кубом XY. T-сообщений на активной лицевой могли размещения привода шестерни и связанные с ними подшипников. Зубчатые рейки затем включаются в канале поверхности пассивный лицевой панели. Эти шестерни могут также служить в качестве прокатки электрических контактов. Шестерни движимые внутренней зубчатой ​​передачи, сцепление, и двигатели. Они не были бы в состоянии функционировать в загрязненной среде любого рода.

 Есть несколько альтернативных типов линейных электрических двигателей, представляющих интерес для мезоскопическим активной ячейки. Одним из них является линейной версии электростатический двигатель приведен в [1], 11.7. Туннельных контактов и поверхностей переменной функции работы будет на лицах активных Т-сообщений, с проводниками встроенных в каналы пассивной лицевой панели.

 Другой возможной альтернативой является "электретный Drive", указанных ниже. Целесообразность включения связанного поляризации в механосинтеза структура кажется сомнительной.

 Это исследование, однако, сделан упор на «Диэлектрические Drive". В общем, когда детали из диэлектрического материала в области неоднородном электрическом поле, он будет испытывать результирующей силы в направлении увеличения напряженности поля [7]. Рассмотрим два параллельных заряженных проводящих пластин, как в конденсаторе. Если плиты из диэлектрического материала, достаточно тонкие, чтобы поместиться в зазор между пластинами, вводится на одном краю плиты, он будет испытывать силу, стремящуюся сделать это в зазор. Взяв производную континуума модель дает энергетический баланс:

 где "а" является ширина пластины и плиты, "D" является пластинами, «V» является навязанной напряжение на пластинах, 'эпсилон' является проницаемость вакуума, и «ци» является электрической восприимчивости материал сляба [13]. Эта простая модель не учитывает не-колинеарность электрического поля на сторонах пластин, параллельных плит перемещение, и, следовательно, чрезмерно оптимистичным.

 Для этой конкретной конструкции, с пластинами из четырех нанометров, а ширина «а» в диапазоне от 45 нм до 3 * 45 нм, имеющиеся силы варьируется от 2 * 10 ^ -10 Н до 6 * 10 ^ -10 Н при один вольт применяется. Это может показаться не адекватной, но исходя из номинальной плотностью 2000 кг / м ^ 3 для активного выходы клеток ускорение около двух миллионов весов, пренебрегая затуханием. Выброс и звон представляется более важной проблемой, чем величина движущей силы.

 Когда диэлектрического слоя достигает дальнего края заряженной пластины, дальнейшие движущая сила отсутствует. В этом случае необходимо, чтобы переключиться на другой набор пластин дальше по пути движения. Это не в отличие от переключения в обычной принудительной коммутации электромагнитный двигатель. Одно различие в том, что это обеспечивает только сила притяжения, если диэлектрический не имеет "заморожены в" поляризации, как и электрета. Этот случай не будет рассматриваться здесь  (рис. 5а) . (рис. 5б) . (рис. 5в).

 Для реализации данной системы привода, нижние стороны каждой из девяти мужской T-сообщений делятся на несколько проводящих областей, разделенных изолирующими пробелов  (фиг.6) . Только некоторые из этих "тарелок" принимают активное участие в перемещении ячейки в X или Y направлениях соответственно. "Поверхности канала" активного лицевую панель содержит заземленные слои, которые вместе с проводящими пластинами, встроенные в нижнюю сторону Т-сообщение полки формирует мощности часть системы привода диэлектрика. Передняя панель является пассивным цельного куска диэлектрического материала (алмазоида), а интерфейс проводника встроенными в его поверхности канала.

 Соотношение этих конденсаторов является очень низким, вследствие конструктивных ограничений. Значительная часть поперечного электрического поля, следовательно, в "рассеянное поле" региона, который является одной из причин плоскости земли, весьма обширен. Обратите внимание также на «горячем» пластин распространяться на объемы T-сообщение, как можно некоторые части земли самолет, который движется поперечного поля окантовкой от диэлектрического слоя. Кроме того, плиты, которые охватывают канал между двумя полками диэлектрические могут взиматься для оказания помощи в ограничении привод поля. С помощью этих функций считается, первая модель порядка выглядит немного лучше.

 Поскольку речь идет о трехмерном, неоднородной электростатического поля на шкале, где тензор восприимчивости не может быть действительным, анализ качества потребует нетривиальных компьютерного моделирования [1, 5-8]. Кроме того, это может быть необходимо для учета восприимчивости и проводимости (в зависимости от времени случай) самих проводников. Связанном представлении континуума может обеспечить приближение второго порядка [1].

 Вариация на этом моторе используется несколько чередования слоев пластин и диэлектриков. Это снижает потери краевого поля, а также увеличение доступных движущей силой, за счет несколько дополнительных осложнений.

 Каждый активный T-сообщение имеет несколько внутренних проводов, по одному от каждого проводящие пластины, к набору электромеханический прокатки контакт переключается на внутренней стороне лицевой панели. Эти переключатели осуществляется контроллером логики стержня при перемещении активной ячейки. В этой конструкции, плиты нейтрализуются заземление, диссипативные процедуры. Интригующим изменение может использовать адаптации обратимым переключатель логику для выполнения этой операции [14].

 Следует отметить, что клетки быть перемещен относительно источника питания не обязательно является предоставление одной движущей силой. По этой и другим причинам, весьма желательно использовать скольжения электрические контакты в этой конструкции. Это еще одна область, где необходимы дополнительные исследования для доказательства надежную конструкцию.

 Диапазон рабочего напряжения для двигателя диэлектрической довольно изменчива, от больше нуля, в некоторой разумной стоимости ниже электрической прочности указанного 3nm алмазоида диэлектрической щели. Желаемый движущая сила также имеет компромисс с туннельным потери, и в результате тепловой нагрузки, из-за близкого расстояния между приводных плат и других проводников.

 Для работы системы привода успешно, контроллер двигатель должен сигнала обратной связи по положению. Это может быть также просто, как механические переключатели контакта, может быть включена в стопорных штифтов, или путем измерения тока на горячей пластине, которая, при постоянном напряжении, будет существовать так долго, как пластина находится в движении, но не полностью вставлен заряженной пластины. Если пластина заряжена, то отключить от питания, приложенное напряжение падает, так как диэлектрическая вставляется, а затем выравнивается, когда плиты полностью вставлена. Эти методы осложняется туннелирования и резистивных потерь.

 Рассеяния группы выравнивания, очевидно, является основным механизмом потерь в квартире, раздвижные, eutactic структуры [1]. Это может быть сведено к минимуму путем ориентации кристаллической структуры активной лицевой панели под углом 45 градусов к структуре пассивной лицевой панели. Следует отметить, что вызванной поляризации диэлектрика будет использовать его в сторону одного или другого проводящих пластин, т.е. в плюс или (как правило) минус Z направлениях, которые затем увеличивает трение скольжения на этом интерфейсе. Этот вредный эффект возникает только с пластинами, которые в настоящее время заряжаются, хотя все Передняя панель является достаточно жесткой, чтобы участвовать в "Z" смещения. Без двигателя контактирующих поверхностей обеспечивают перекрытие силы отталкивания противостоять этому эффекту.

 (4) Интерфейсы (силовых и сигнальных)

 Четыре стопорных штифтов также служить в качестве клетка-клетка электрических контактов, когда они распространяются в их соответствующие отверстия. Они с пружиной, с тем, чтобы быть продлен, когда никакая сила не применяется (например, "Мертвеца" переключателей). Рычаг от двигателя логики стержня работает контактов. Два из этих контактов образуют скользящими контактами, когда они находятся в своих частично убранном положении. Два других не используются, когда клетка находится в движении.

 Пятый штырь в центре активной лицевой панели для более прямой и более низкое сопротивление пути передачи мощности. Более такие штыри и отверстия могут быть добавлены, если разрешение тонкой шаг или больше прочности на сдвиг необходимо. Следует отметить, что диэлектрический диск способны остановить во многих местах, в зависимости от расположения проводящих пластин.

 Питания и переключатель сигнала интерфейс расположен в центре ячейки. Набор силовых и сигнальных шин от каждого лица заканчиваются с механическим управлением, проводящим рукав, который может быть расширен, чтобы связаться с проведением "маршрутизация" куба. Этот переключатель является альтернативным местом для напряжения ускорители. Изолирующие рамках держит шин, рычаги управления, маршрутизации и центральных куба на месте. Любая комбинация рукава может быть расширена, что мощность может быть шунтируется от любого лица, в любом из пяти других лиц. Альтернативы включают ролики, подвижные клинья или откидной членов вместо скользящих контактов. Хотя это может показаться грубым, целью является технологичность, а не утонченность. Более сложная модель может использовать строго электронного переключения здесь.

 Шин для трех активных лицевые панели поступает непосредственно на внешних электрических контактов. Мощность, отводится из них, когда необходимые для запуска системы привода.

 Трех смежных пассивные лицевые панели содержат летающие конденсатора напряжение мультипликаторов, а также механическим приводом. Шины из интерфейса переключателя направляются на эти напряжения ускорители, и от них до внешних контактов. Власть и сигналы всегда распространяется в одном направлении (глобальные внутренних координат X, Y, Z) в то время, и так всегда может проходить через усилитель с каждой клетки к клетке передачи. Уровень усиления требуется, это функция нескольких переменных, как дизайна и работы (предоставление разгром вокруг руля по возможности хотелось бы). Таким образом, напряжение поддерживается на номинальном уровне в течение длительного совокупность несмотря резистивных потерь

 Последовательной шины сигнала может быть реализована путем модуляции мощности, но напряжение ускорители добавить некоторые осложнения на это. Альтернативным вариантом является отдельная линия для сигнала (здесь не рассматривается). Другой альтернативой является акустической передачи через стопорные штифты. Эти контакты должны включать в себя контакт "переключатели", рычаги на самом деле, для проверки запирается и отпирается условиях. Те же самые рычаги можно было управлять непосредственно логикой двигатель для последовательной сигнализации.

 (5) встроенный микроконтроллер (стержень логики двигатель)

 Есть около 2 * 10 ^ 6 нм ^ 3 внутреннего объема в этой конструкции.

 Минимальная контроллер может использовать около 10 000 логических элементов, занимающих объем 10 ^ 5 нм ^ 3. Еще 10 ^ 5 нм ^ 3 допускается для системы хранения данных [1]. Двигатель логики и модули хранения данных может быть установлен на внутренней поверхности одной или нескольких панелей. 10000 логического элемента двигателя является минимальным спецификациям; есть много места для более.

 Поворотный электростатический двигатель занимает около 2 * 10 ^ 5 нм ^ 3 может обеспечить механическую энергию для этого двигателя, как описано в [1]. Материалы дуантов может быть выбрано меньшее разница работы функции с целью обеспечения более низкого рабочего напряжения. Для упаковки, желательно использовать один из пассивной шины лицевой панели, как вал крепления для этой машины (рис. 2). Ведущие шестерни или коленчатых валов на внутренней стороне двигателя обеспечивают механическая передача мощности. В некоторых случаях можно использовать сохраненную энергию вращения в роторе для временного мощности к другим клеткам выполнения "движение макро". Ротор будет установлен на шлицевого вала, что позволяет ему перемещаться в область, где рабочие поверхности функции меняются местами. Затем он будет функционировать в качестве генератора на короткое время, поскольку это катушки вниз, с соответствующим переключением.

 (6) Например маневр: Motion Примитивные

 "Движение примитивных» определяется здесь как один ход ячейки одной ячейки в длину позволил образом, или подключенный группа клеток перемещение на одну ячейку длиной. Ячейку (и) начинается и заканчивается в исходное положение выравнивается.

 Есть два различных случаях, представляющих интерес здесь, в связи с хиральности агрегата. В одном случае, клетка с активной лица перемещается на одну ячейку длиной от положения покоя на одном пассивном лице, в исходное положение на соседней пассивные лица. Пассивным лицом клетки предполагается в покое по отношению к источнику питания и центрального контроллера (если он есть). В другом случае это пассивная лицом перемещаемых через два активных лиц, которые находятся в состоянии покоя. В общем случае, не может быть "фиксированной" клетки подключены к трем другим сторонам подвижного клетки, которые параллельны нужного смещения. Это не будет рассматриваться в дальнейшем анализе, который является просто смотреть на то, что минимальное участие в продвижении клетки.

 В первом случае, клетки (или подключенного группы клеток) для перемещения может быть опрошены установить квитирование и проверить его функциональные возможности. Инструкции направляются (в этом простом случае) к активным лицом клетке подвинуться на одну ячейку. Подвижный элемент обеспечивает движущую силу, которая требуется (в этой конструкции нет выделенного бортового аккумулирования энергии) получает питание от фиксированной пассивный лица с помощью двух своих контактов втягивания. Для перемещения, два контакта не участвуют в передаче энергии полностью убраны. Первый набор приводных плат заряжен, а затем две контактные штыри будут выведены в управляемом режиме. Это необходимо для ячейки, чтобы начать его перемещения, прежде чем эти два контакта полностью выведены из отверстий в лицевой панели пассивный, чтобы предотвратить заклинивание клетки. Отметим, что это не является строго необходимым, если есть фиксированные клетки по обе стороны от движущейся клетки.

 При перемещении ячейки определяет, через свои позиции системы обратной связи, что он перемещается, насколько это возможно с его первого набора приводных плат, оно затем подает питание к следующему применимо набора, а также основания первого набора. Эта процедура может быть выполнена в два этапа: сначала "старой" и "новой" горячей плиты соединены параллельно. Они достигают напряжения на полпути между землей и рабочим напряжением. Это соединение прерывается, старые пластины заземлены, и новые пластины подключены к питающей сети. Это экономит часть энергии, запасенной в этих конденсаторов.

 Эта процедура повторяется, как клетка движется к своей новой позиции остальных.

 Когда подпружиненного контакта замок / контакт достигает нежелательного приемник, он должен быть активно не позволяют падать. Расположение проводников таково, что один палец всегда находится в контакте с интерфейсом проводников на одной из двух вовлеченных пассивной панелей.

 Поскольку клетка приближается к выровнены исходное положение, конический стопорных штифтов упадет в их приемников. Существует положение, когда питание не доставляется в движущейся клетке, как штифты падает. Это, кажется, не быть проблемой, так как есть энергия, запасенная в системе привода, напряжение ускорители, и во вращающемся якоре двигателя логике двигателя.

 Во втором случае, два активных лицом клетки движутся пассивно лицом клетку, которая не имеет ничего делать. Это используется, чтобы преимущество в [4].

 (7) Приложения

 Способность манипулировать несколько очень маленьких объектов в трех измерениях очень ограничен в настоящее время. Это может быть возможно построить активные клетки с текущими кремния микрообработке методы, возможно, в сочетании с некоторыми «снизу вверх» компонентов. Это могут быть очень полезны при изучении поведения материалов при мезоскопическом. Любое лицо ячейки может быть заменен другим инструментом помимо стандартных лицевой панели. Включение микрошаговый может еще больше увеличить пространственное разрешение совокупности. Это может быть возможным использовать эти клетки Microtech построить еще меньшие семейства активных клеток [5]. Очень интересным вариантом здесь было бы использовать большие активные лицевые панели, связанные с внешним компьютером, управлять меньшим пассивные лицевые панели не обременены Microtech бортовых процессоров.

 Нанотехнологии активных клеток удерживать их собственный потенциал.

 Объект состоит из активных клеток и других клеток, специальность может менять свою форму и поверхность композиции с образованием очень большого числа различных деталей. Форма сдвига описан более подробно в [2].

 Форма Shifter делает для очень интересной космический зонд. Способность действовать в качестве конструкционного материала различных инструментов зонда и двигательных установок уменьшается количество массы, необходимой. Существует также возможность полете самовосстановления активных клетках [2, 9, 12].

 Должна быть возможность использовать стандартные активной ячейки в качестве монтажной платформой для наноманипулятор или манипулятора. Активный элемент обеспечивает совокупность валовой позиционирования в трех измерениях, в то время как манипулятор обеспечивает точное управление. Интерфейс уже встроен для манипулятора. Совокупная также может транспортировать материалы и удерживать крупных заготовок, образуя буквально мостом между операционной на макроскопические и мезоскопическим масштабах.

 Эта идея исследуется более подробно в [4]

 ( Заключение

 Как это в значительной степени теоретическим упражнением в технике, вопросов больше, чем ответов здесь. Помимо строительства фактически нанотехнологии активную ячейку, вопросы Материалы, трение скольжения, скользящих контактов и так далее остаются нерешенными. Этот автор хотел бы призвать тех, кто более квалифицирован в соответствующих областях по изучению возможности и потенциал активных агрегатную ячейку.

 Ссылки
•Дрекслер, Эрик К. «Наносистемы: молекулярные машины, производстве и вычислений" (1992) John Wiley & Sons, ISBN 0-471-57547-X
• Епископ, Форрест, "строительство и эксплуатация заполнения пространства многогранников активность мезоструктур" (1995)
• Тота-Fejel, Tihamér, "Активный мезоструктур, Кинетическая клеточных автоматов и параллельные наномашины», которое будет опубликовано в "Инструменты для следующего Milleinium", Лэнс палат, Эд.
• Тимошенко С. П., Goodier, JN, "Теория упругости", 3-е издание, (1970), McGraw-Hill, ISBN 0-07-064720-8
•Хорн, Roger G. и Смит, Douglas T., "электрификации Контакт и адгезия между разнородными материалами", (1992), * Наука *, Vol. 256, стр. 362-364
•Хуан, Бора-RAN и Рейнхард, DK, "Электрическое поле, зависящие от проводимости поликристаллического алмаза тонких пленок", (1991), Appl. Phys. Lett., Том 59, № 12, стр. 1494-1497 гг
•Кузьмина, Л., и др., "одноэлектронных Зарядка эффекты в одномерных массивов сверхмалых туннельных переходов", (1989), Phys. Преподобный Lett., Vol 62, № 21, стр. 2539-2542
• Джексон Дж, "Классическая электродинамика", 2-е изд., (1975), и Wiley Sons, ISBN 0-471-431123-X
• Епископ, Форрест, "Overtool: Предлагаемая универсальная ассемблера" (1996) Неопубликованные должен быть представлен к журналу * Нанотехнологии *
• Епископ, Форрест, "сверху вниз к универсальному ассемблера", (1996) по адресу: http://www.speakeasy.org/ ~ forrestb
• Предлагаемые Роберт Дженни, частный разговор.
•Епископ, Форрест, "Звездное дитя / Launcher (Линейный электростатический ускоритель для межзвездных Nanoprobes) ", (1996), опубликованы. Обзор по адресу: http://www.speakeasy.org/ ~ forrestb
• Гриффитс, Дэвид Дж., "Введение в электродинамике", второе издание (1989), Prentice-Hall разделение Simon & Schuster, ISBN 0-13-481367-7
• Меркле, Ральф, "Реверсивная переноса заряда и логика их использования", (1992), патент США № 05357548

 Глоссарий Y
•Общий счет: фиксированное количество стандартных активных элементов, соединенных вместе с их взаимного интерфейсов.
•Сотовые Метрика: а) номинальной длиной, край углами, а лицо углы наименьший элемент конкретной системы. б) номинальная длина краем ячейки.
• Группа: подмножество совокупности.
•Движение макро: метод перемещения группы или групп клеток в совокупности. (Так называемый "режим движения" в [(2]) Вдохновленный Джеффри Soreff.
• Стандартный интерфейс, Стандартный лица: механическая, питания и сигналов интерфейсов на конкретной поверхности стандартизированных активной ячейки

[ Главная ] [Статьи ] [ Контакты ] [ Изображения ]
 Copyright © 1967-2004, Форрест епископ, Все права защищены
 

[Проходящий Кот]

Институт из Атомного масштаба Инженерный


 



 Форма грядущего
  Форрестом епископ

Меняющими форму материи, Самореплицирующиеся межзвездной Nanoprobes, Дрекслер Универсальная Монтажники ... Появившиеся в области нанотехнологий Журнал - апрель издание 1996 года. Pepper Т. Ким оформление, авторские права (C) 1996 Форрест епископа, все права защищены.



•Портальные сотовых
•Собранный XY Cube активной ячейки
•Взорвано XY Cube активной ячейки
•Активная лицевой панели
•Пассивный лицевой панели
•14 Козловой Клетки почти касается советов (так называемый рисунок "14 Козловой клетки) ниже)
•Крупным планом 14 ячеек Козловой
•Напрягая большой цилиндрической оболочки (Называется цифра "Напряженные Shell" ниже)
•Некоторые особенности формы Shifter



Введение

 Наша способность воображать должно быть всегда выше нашего понимания физического; каждому сознательному действию предшествует мысль. Ниже приведен обзор нескольких взаимосвязанных идей, не все из которых могут быть реализуемы. Если есть действия в общей концепции здесь, так же как и в алмазоида Ману-водства парадигмы [1], мы можем видеть, меняющими форму Терминаторов, самовоспроизводящихся межзвездной нанозонды, Дрекслер Универсальная сборщикам terraformation в Солнечной системе, и Более того, в течение нашей жизни.

 Форма Shifter

Форма Shifter представляет собой совокупность «стандартных активных клеток», и другие клетки специальности различных размеров и описания. "Активный элемент" является заполняющей пространство многогранной конструкт, содержащий мощности, сигнал привода и механические интерфейсы на каждой стороне ячейки [2]. Связано коллекцию или совокупности, эти клетки образуют «кинетического клеточного автомата", способной радикально изменить свою форму. Важно понимать, что связная группа клеток можно перемещать как единое целое на некотором расстоянии, то некоторые новые группы могут быть сформированы и переехал, возможно, в другом направлении.

Размер отдельных активной ячейки является произвольным, так же, как это размер пикселя на двумерный экран монитора. Самый высокий для контроля качества используют очень много, очень крошечные, пиксели для достижения своих превосходное разрешение. По аналогии, самые полезные и интригующие активную ячейку будет очень мала, и с атомарной точностью. Правильно построенной "МНТ активной ячейки" должны иметь возможность передвигаться, даже не износ.

Если у вас есть хлеб-размер коробки кусок этого «материала», это может занять место наиболее вашей бытовой техники и электроники, просто повернув в машину вы хотите использовать в данный момент. Возможно, вам придется его гулять с собакой (или просто быть собака), чистый дом, и исправить обед в его свободное время. Нити он может быть использован для выполнения микрохирургии и других очень тонких операций, таких как удаление налета с стенке артерии. Поскольку речь идет о машине, которая может радикально изменить свою форму и состав поверхности, большинство приложений еще даже не мечтали.

 MNT активной ячейки

Для целей иллюстрации, конкретный "XY куб" МНТ активной ячейки был разработан и охарактеризованы. Вот XY '(и' Z ') относится к локальной системе координат конкретного грани куба рассматриваемого не любые глобальные координаты. "XY" относится к тому, что клетки имеют механические интерфейсы на каждом из шести граней, которые позволяют скольжение две сопряженные кубов в одном из двух направлений "X" или "Y". Кубы не могут отделяться двух соединенных лица при движении по нормали к плоскости соединения. Они могут двигаться только в одном из двух направлений разрешается за один раз, и должны быть выровнены с четырьмя лицами флеш для того, чтобы изменить направление. . Было показано [2], что ограничение только скольжение не несут значительные штрафы на возможное движение клеток, обеспечивая при этом ряд преимуществ.

 Данная базовая конструкция имеет номинальную длину края, или сотовый метрикой, из 167 нанометров. Основная причина для выбора ячейки метрические был придерживаться правил проектирования в [1], особенно в отношении размеров и расстояния между ними проводников. Она не должна представлять собой нижнюю границу размера активной ячейки. Вторичный ограничения включают конструктивных соображений, а также размер включая двигатель и контроллер.

 Конструкционный материал имеет алмазоидных класс, собранный предполагаемые методы молекулярного производства [1]. Каждый активный элемент содержит внутреннюю Drexler "стержень логика" [1] контроллер для выполнения различных вспомогательных функций, а также для взаимодействия с соседними клетками.

 Когда два XY кубов сопряжены и выровнены, некоторый метод блокировки их вместе, является желательным. Это может быть сделано пьезоэлектрическим, но базовой конструкции используются четыре конические, выдвижной стопорных штифтов простирающийся от одной соты к дополнительных отверстий в другую. Есть и другие механические способы выполнения то же самое.

 Существует, в дополнение к контроллеру, внутренний электромеханический выключатель интерфейс для питания и сигналов. Энергия поступает в клетки электрически, с помощью ролика контактов. Система привода посмотрел на некоторые детали является линейной производной электростатического двигателя. Материал проводника, к сожалению, не уточняется. Поскольку электрический провод и контактное сопротивление не может быть полностью охарактеризован, программируемый умножитель напряжения включен держать от клетки к клетке передачи энергии на номинальное напряжение. Это накладывает большую задержку в распространение сигнала, который может быть уменьшен, даже к теоретическому пределу (со сверхпроводниками), в более изысканный дизайн.

 Следует отметить, что система, состоящая из этих видов активных клетки могут стать основой (в дополнение к универсальной Ассемблер) научно-исследовательский центр исследуя многие аспекты атомном уровне техники. Некоторые из этих исследований, в свою очередь, получить данные для лучшего конструкции активной ячейки.

Геометрический, механический:

Механические интерфейсы состоят из ортогональных "T-образные пазы" разрезают на грани куба. Щели расположены параллельно краю лица, и фактически образует "T-сообщений", когда оба набора слотов рассматриваются. Есть два дополнительных наборов этих Т-сообщений, и каждый кубик имеет один тип ("активный лицевой панели") на трех из прилегающей лица, и другого типа («пассивной лицевой панели") на другой трех смежных граней. Хотя количество Т-сообщений носит несколько условный характер, эталонный дизайн использует девять T-сообщения на активную поверхность, и 16 Т-сообщений на пассивном лицо.

Эти особенности куб XY ввести хиральности в совокупности, и определенной ориентации для взаимного интерфейса. Как нет разрешена режима вращения, эта внутренняя ориентация поддерживается независимо от конфигурации агрегата. Активная поверхность Поэтому всегда прилегающих пассивных лицо.

Для того чтобы перейти в "X" или "Y" направлении, два штифта на оси, перпендикулярной к желаемой движение сначала отозвана. С приводом занимаются, два штифта в соответствии с движением, которые имеют сужается в этом направлении, затем сняты в некоторых контролируемой скоростью .. Благодаря этому конус, клетка начинает свое движение до штифты целиком снят. Цель всей этой деятельности является предотвращение клетку от заклинивания, вращая о местном 'Z' оси. Как только клетка выходит из выровненных исходном положении, это больше не является главной проблемой.

С электростатической системы привода описано ниже, активный элемент может быть построен, который не имеет нарушений или отверстий, через клеточную стенку, преимущество в среде, такой как воздух. Данная конструкция состоит из шести отдельных панелей (по три каждого типа), которые затем собираются вместе с внутренними частями для образования активной ячейки. Включение этих соединений, наряду с механическим приводом стопорных штифтов может ограничивают их использование в вакууме.

Каждый из активных и пассивных панелей имеет такую ​​же обработку край, состоящий из пальца сустава и других стандартизированных особенностей. Как суставных поверхностей параллельны грани куба, лицевые панели могут быть собраны в любом порядке. Штифт введен в один конец сформированный край совместного содержит две лицевые панели вместе. Штифты всегда вставляется через отверстие в активной панели. Помимо упрощения изготовления, это модульность позволяет физически капельку самостоятельно исправить (удалить и заменить), в случае радиационной повреждены космическим зондом, например. "Overtool" концепция также может использовать эту функцию.

Системы привода:

Это можно использовать вращающиеся двигатели, муфты, шестерни, стойки на лицах, и так далее управлять кубом XY. T-сообщений на активной лицевой могли размещения привода шестерни и связанные с ними подшипников. Зубчатые рейки затем включаются в канале поверхности пассивный лицевой панели. Эти шестерни могут также служить в качестве прокатки электрических контактов.

Есть несколько альтернативных типов линейных электрических двигателей, представляющих интерес для мезоскопическим активной ячейки. Одним из них является линейной версии электростатический двигатель приведен в [1], 11.7. Туннельных контактов и поверхностей переменной функции работы будет на лицах активных Т-сообщений, с проводниками встроенных в каналы пассивной лицевой панели.

Данная конструкция использует "Диэлектрические Drive". Рассмотрим два параллельных заряженных проводящих пластин, как в конденсаторе. Если плиты из диэлектрического материала, достаточно тонкие, чтобы поместиться в зазор между пластинами, вводится на одном краю плиты, он будет испытывать силу, стремящуюся сделать это в зазор.

Когда диэлектрического слоя достигает дальнего края заряженной пластины, дальнейшие движущая сила отсутствует. В этом случае необходимо, чтобы переключиться на другой набор пластин дальше по пути движения. Это не в отличие от переключения в обычной принудительной коммутации электромагнитный двигатель.

 Для реализации данной системы привода, нижние стороны каждой из девяти активных Т-сообщения делятся на несколько проводящих областей, разделенных изолирующими зазоров. "Поверхности канала" активного лицевую панель содержит заземленные слои, которые вместе с проводящими пластинами, встроенные в нижнюю сторону Т-сообщение полки формирует мощности часть системы привода диэлектрика. Передняя панель является пассивным цельного куска диэлектрического материала (алмазоида), а интерфейс проводника встроенными в его поверхности канала.

Диапазон рабочего напряжения для двигателя диэлектрической довольно изменчива, от больше нуля, до некоторого значения ниже электрической прочности указанного 3nm алмазоида изолирующие gap.For этой конкретной конструкции, в один вольт прикладной, это дает ускорение около двух миллионов весами, пренебрегая затуханием.

 Следует отметить, что клетки быть перемещен относительно источника питания не обязательно является предоставление одной движущей силой. По этой и другим причинам, желательно использовать скольжения электрические контакты в этой конструкции. Это еще одна область, где необходимы дополнительные исследования.

Электропитания и сигналов:

Четыре стопорных штифтов также служить в качестве клетка-клетка электрических контактов, когда они распространяются в их соответствующие отверстия. Они с пружиной, с тем, чтобы быть продлен, когда никакая сила не применяется (например, "Мертвеца" переключателей). Рычаг от двигателя логики стержня работает контактов. Два из этих контактов образуют скользящими контактами, когда они находятся в своих частично убранном положении. Два других не используются, когда клетка находится в движении.

Пятый штырь в центре активной лицевой панели для более прямой и более низкое сопротивление пути передачи мощности. Более такие штыри и отверстия могут быть добавлены, если разрешение тонкой шаг или больше прочности на сдвиг необходимо. Следует отметить, что диэлектрический диск способны остановить во многих местах, в зависимости от расположения проводящих пластин.

Питания и переключатель сигнала интерфейс расположен в центре ячейки. Набор силовых и сигнальных шин от каждого лица заканчиваются с механическим управлением, проводящие рукава (или валик контакт), которая может быть расширена, чтобы связаться с проведением "маршрутизация" куба.

Последовательной шины сигнала может быть реализована путем модуляции мощности, но напряжение ускорители добавить некоторые осложнения на это. В качестве альтернативы отдельная линия для сигнала. Другой альтернативой является акустической передачи через стопорные штифты. Эти контакты должны включать в себя контакт "переключатели", рычаги на самом деле, для проверки запирается и отпирается условиях. Те же самые рычаги можно было управлять непосредственно логикой двигатель для последовательной сигнализации.

Экспериментальная установка

Способность манипулировать несколько очень маленьких объектов в трех измерениях очень ограничен в настоящее время. Это может быть возможно построить активные клетки с текущими кремния микрообработке методы, возможно, в сочетании с некоторыми «снизу вверх» компонентов. Это могут быть очень полезны при изучении поведения материалов при мезоскопическом. Любое лицо ячейки может быть заменен другим инструментом помимо стандартных лицевой панели. Это может быть возможным использовать эти клетки Microtech построить еще меньшие семейства активных клетках. Интригующим вариантом было бы использовать большие активные лицевые панели, связанные с внешним компьютером, управлять меньшим пассивные лицевые панели не обременены Microtech бортовых процессоров.

Космические зонды

Форма Shifter делает для очень интересной космический зонд. Способность действовать в качестве конструкционного материала, компьютерная система, ориентации, и реакционную массу для различных инструментов зонда и двигательных установок значительно снижает количество массы требуется. Starseed / Launcher электростатического предложение ускоритель построен вокруг этих понятий.

Overtool

Это предлагаемый метод построения ассемблера Дрекслер Universal. Существенные признаки включают MNT активной ячейки, описанные выше, и манипулятор установлен на активной ячейки. Совокупность этих устройств должна обеспечивать необходимую функциональность, изменчивость, и транспортных средств, чтобы сформировать ядро ​​общего ассемблере, для макроскопических сборки, а также для алмазоида механосинтез.

Активных клеток и манипуляторы разбиты на множество унифицированных деталей. Ассемблер должны быть способны изготовление и монтаж всех этих частей, и, таким образом репликацию себя.

Суть этого предложения состоит в уменьшении числа отдельных частей (активные клетки) до небольшого набора идентичных компонентов регулируется несколько простых правил взаимодействия. Коллекцию или совокупности этих клеток затем образуют устройство произвольного размера, который может изменить его конфигурацию, чтобы соответствовать требуемой задачи.

 Второй тип клеток обладает такой же функциональностью, что и "стандартной ячейки", за исключением того, что одна из граней куба заменяется "XYZ козловой", похожие на современных координатно-измерительных машин, чтобы обеспечить точное управление и генерировать сил, необходимых для алмазоидных механосинтеза. Этот простой тип трехмерный манипулятор может показаться, что слишком ограничены в своем движении для выполнения многих необходимых маневров. Тем не менее, будучи включенной в активную агрегатную ячейку, и запрограммирован для работы совместно с другими в своем роде, эта машина действительно может выполнить большой класс вращательного и поступательного движения, представляющие интерес для mechanosynthesist.

Портальные XYZ имеет базовую конфигурацию, которая позволяет спаривания к открытой стороне в противном случае стандартный активной ячейки. Есть шесть возможных ориентаций валовые для этого портальные (+ - ('X', 'Y', 'Z')). Кроме того, поскольку лицевой суставы четыре раза симметрично, два или четыре 'XY' ориентации возможны, в зависимости от симметрии портальный себя.

Кончик этой механической руки может иметь держатель для сменных инструментов, или, возможно, специализированный инструмент. Как Есть шесть граней куба на, Есть шесть возможных ориентаций для этого "Портальные Cell". Это означает, что число клеток портального могут быть одновременно участвует в конкретного процесса. Некоторые из этих клеток может быть проведение, напряжения и вращение произвольной заготовки, тогда как другие выборки активные формы или выполнять абстракции реакции.

Хотя это и не обязательно использовать XYZ портальный здесь ряд преимуществ понести. Ее геометрия вполне совместимо с кабиной активную ячейку, упрощении конструкции. Кроме того, декартовы кинематики тривиальны, как для прямого и обратного решения. Это означает, что время разработки, а также в режиме реального времени вычислений, значительно меньше, чем потребовалось бы для более сложных руки робота.

Это может быть возможным, чтобы позволить части 'Z' ось привода для расширения в объеме включены активной ячейки, в зависимости от расположения внутренние части из пяти лицом стандартной ячейки. Это не является строго обязательным. Сотовые Козловой может быть два или более раз стандартная длина края ячейки в своем локальном направлении '-Z', не подвергая чрезмерных ограничений для его универсальность. Ячейка козловые фигуры (козловой Cell) предназначен для установки в объеме двух батареек без вмешательства в внутренние компоненты его активной базовой ячейки.

Вторичный особенностью является "общие палитра", который основан на активной ячейки "пассивные лицевой панели". Что бы внутреннюю поверхность этого компонента выполнена плоской, с рецепторами включены для желаемой молекул. Аналогичное устройство используется для удаления отходов.

С учетом указанных выше спецификации, целых 14 портальных клетки из шести возможных ориентаций валового могут быть объединены таким образом, что их рабочие советы приурочены к тому же небольшого объема (скажем, 1000 нм ^ 3, в зависимости от геометрии зонда). Например, каждый из четырех + - 'Z', два каждый из + - "у", и по одному + - «х», сводятся вместе, как показано на "14 портальных клетки" фигуры. Один из клетки 'Z' показан с различной ориентацией "XY", чем другие три, как упоминалось выше.

Эта конфигурация, или какой-то его части, было бы полезно в напрягая подшипник скольжения, такие как тот, изображенный в [1], рисунок 1.1. + - 'X' советы сводятся вместе, чтобы сформировать оправки. Некоторая часть оставшихся 12 доступных ячеек портального (например, некоторые из четырех + 'г') затем привести предварительно собранных плоской полосы до оправки и обертка (и деформации) полосы вокруг него. Четыре + - клетки 'Y' может помочь в этом. В то время как эти клетки удерживать полосу в месте, другому клетки козловые (ы) (четыре - 'Z') выполняет необходимые абстракций и реакций, необходимых для завершения присоединения. + - Советы 'х', то убрать, освобождая готовой детали.

Архитектура активного агрегатную ячейку в высшей степени масштабируемый, от Ассамблеи мезоскопическим систем, механосинтез и монтаж довольно большие структуры, используя те же ячейки активной семьи. Диаметр корпуса в "Напряженные Shell" фигуры намеренно опущены. Это может быть 1700 нм, или, возможно, 1700 километров (космических). Надо бы построить такой большой структуре что-то очень сильное и дешево, как алмаз.

Использование "Напряженные Shell" фигуру в качестве примера, рассмотрим теперь, что активные клетки не используются напрягать структуру, а скорее для транспортировки козловые клетки и части палитры и из всей наружной поверхности (ненапряженном) оболочки. Эта оболочка в настоящее время построен как единое целое, таким образом, сродни роста кристаллов. Этот принцип может быть расширен до более сложных морфологии, а также быть в сочетании с традиционным сходящихся процессах сборки.

Заключение

Наши машины придут к напоминают биологические системы во всей их сложности, адаптивность и ловкость. Выше только один род. Поучительно, чтобы бросить эти направлены, тиражирование машин в свете новой формы разумной жизни.

[ Главная ] [Статьи ] [ Контакты ] [ Изображения ]
 Copyright © 1967-2004, Форрест епископ, Все права защищены
 

[EvilShurik]

Спасибо!