Assembler (Nanotechnologie)

In der molekularen Nanotechnologie ist ein Assembler (auch molekularer Assembler) ein hypothetischer Roboter im Kleinstformat (Nanobot), der einzelne Atome und Moleküle manipuliert. Damit könnten molekulare Strukturen erstellt werden, die nicht in der Natur vorkommen. Die erste Skizzierung eines solchen Geräts stammt von Eric Drexler aus dem Jahre 1986, in seinem Buch Engines of Creation, in dem Assembler als Grundlage der molekularen Nanotechnologie vorgestellt werden.

Eines der längerfristigen Ziele der Nanotechnologie ist/war die Herstellung programmierbarer, selbstreplizierender Assembler. Seit einiger Zeit schwenkte der Fokus jedoch zu Nanofabriken als alternativem Zugang zu diamantartigen produktiven Nanosystemen über.^[1] Ein Assembler kann mit den korrekten Bauplänen und unter entsprechender Rohstoff- und Energiezufuhr komplette Kopien seiner selbst herstellen. Wenn diese Kopien weitere erstellt haben und die Anzahl eine gewisse Zeit exponentiell gewachsen ist, werden sie umprogrammiert, um ein anderes Produkt herzustellen.

Ein erwogenes Design eines Assemblers würde ca. 1 Milliarde Atome enthalten und ca. 1 Million Atome pro Sekunde platzieren können, womit sich eine Replikationsdauer von 1.000 Sekunden, oder etwas mehr als 16 Minuten, ergeben würde. Daraus folgt, dass 1 Kilogramm an Assemblern innerhalb von ca. 16 Minuten auch 1 Kilogramm eines anderen Produkts herstellen könnte.

Das bevorzugte Material für einen Assembler (und auch Nanofabriken) ist Kohlenstoff in seiner diamantenen Form, da dieser steif genug ist, um die Amplitude der thermischen Vibrationen hinreichend zu unterdrücken, so dass robotische Manipulatoren einzelne chemische Bindungen mit extrem geringer Fehlerwahrscheinlichkeit (ähnlich der digitalen Logik) an der richtigen Stelle formen können. Außerdem besitzt Diamant überragende Materialeigenschaften und ist mit einer Wasserstoffpassivierung (sehr entfernt dem Mehl am Teig ähnlich, das ein Zusammenkleben verhindert) chemisch äußerst inert. Diese Eigenschaften übertragen sich auch auf den Großteil der Produkte, die mit Assemblern (oder Nanofabriken) hergestellt werden könnten.

1. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen sichere exponentielle Herstellung.