Нанофабрична
співпраця

Що таке нанофабрика?

Нанофабрика - це запропонована компактна молекулярна система виготовлення , можливо, досить мала для сидіння на робочому столі, яка могла б створити різноманітний вибір великомасштабних атомно-точних діамантоїдних продуктів. Нанофабрика - це потенційно висока якість, надзвичайно низька вартість та дуже гнучка виробнича система.

Основним вкладом у діамандоїдний нанофабрик є прості молекули вуглеводневої сировини, такі як природний газ, пропан або ацетилен. Також можуть знадобитися невеликі додаткові кількості кількох інших простих молекул, що містять мікроелементи атомів хімічних елементів, таких як кисень, азот або кремній.

Нанофабрика повинна бути забезпечена електричною силою та засобом для охолодження робочого блоку.

Основним виходом першої комерційної нанофабрики будуть макромасштабні атомно точні алмазоїдні продукти. Ці продукти можуть включати нанокомп'ютери , медичні нанороботи , продукти, що мають різноманітні аерокосмічні та оборонні програми, пристрої для дешевого виробництва енергії та відновлення навколишнього середовища , а також рогівки нових та вдосконалених споживчих товарів. Медичне застосування є найвищим пріоритетом, включаючи антивікові терапії та реанімацію із збереженням кріонів. Нанофабрики більш раннього покоління вироблятимуть значно менш складні продукти, але забезпечать еволюційний шлях, який веде від перших простих робочих станцій DMS до більш зрілих комерційних систем.

Нанофабрика - це молекулярна виробнича система, що використовує керовану молекулярну збірку, яка дозволить створити принципово нові продукти, що мають складну складність, яка зараз є лише в біологічних системах, але працює з більшою швидкістю, потужністю, надійністю і, що найголовніше, повністю під людиною контроль. Молекулярне виробництво може бути надзвичайно чистим, ефективним та недорогим .

Наш нанофабрик буде побудований з алмазоїдних компонентів того самого сорту, який він може виготовити сам. Хоча можливі молекулярні системи виготовлення, виготовлені з ДНК, інших біополімерів або навіть біологічних організмів, такі системи не зможуть створити продукти, які наближаються до надзвичайної міцності, жорсткості, температурного діапазону, легкості, електричних, оптичних та інших властивостей, які можна досягти за допомогою алмазоїда матеріали.

Довгострокова мета співпраці з нанофабриками - спроектувати та, в кінцевому рахунку, створити робочий алмазоїдний нанофабрик.

          «Додаток-убивця для цифрових вигадок - це особиста вигадка - речі, які ви не можете купити в Walmart. Що робити, якщо замість того, щоб відправляти енергію, обчислення тощо по всьому світу, ми надіслали засоби для її створення? Оскільки звичайні об'єкти стають комп'ютеризованими та взаємопов’язаними все меншими та меншими масштабами, ми наближаємось до наномасштабу біологічних систем. Ми знаходимося в результаті революції вигадки ». - Ніл Гершенфельд , директор Центру бітів та атомів MIT, у своєму виступі з доповіддю SC07 13 листопада 2007 року .
         

Відмінним 1 годину загальне введення в молекулярної нанотехнології, Ральф Меркле, знаходиться тут .

• Діамандоїдний нанофабрик з поворотним асемблером, розроблений / модельований Forrest Bishop (1998), 3D-кінематографія E- space , ( Ph. Van Nedervelde ); Перша відома нанофабрикальна анімація будь-якого типу.

• Діамандоїдні нанофабрики Берча-Дрекслера Джона Берча, Lizard Fire Studios (2005)
• Опис нанофабрики Бурч-Дрекслер

Що таке Діамандоїд?

Перш за все, до алмазоїдних матеріалів належить чистий алмаз. Алмаз - це кристалічний алотроп вуглецю, який, мабуть, найсильніша речовина, відома людству. Зауважте, що ми маємо намір тут виготовляти молекулярні вироби та машини, виготовлені з алмазу, а не величезних дорогоцінних каменів, таких як зображений праворуч. Великі високоякісні дорогоцінні камені вже можуть бути виготовлені традиційними об'ємними процесами, такими як CVD, за ціною близько $ 100 / карат - методи атомічно точного молекулярного виготовлення для цього не потрібні.

Діамантоїдні матеріали також можуть включати будь-яке жорстке ковалентне тверде речовина, схоже на алмаз по міцності, хімічній інертності або інших важливих властивостях матеріалу і має щільну тривимірну мережу зв'язків. Прикладами таких матеріалів є вуглецеві нанотрубки (зображені праворуч) або фулерени, кілька міцних ковалентних керамік, таких як карбід кремнію, нітрид кремнію та нітрид бору, і кілька дуже жорстких іонних керамік, таких як сапфір (монокристалічний оксид алюмінію), які можуть бути ковалентно пов'язані з чистими ковалентними структурами, такими як алмаз.

Чисті кристали алмазу крихкі і легко руйнуються. Складна молекулярна структура алмазоїдного нанофабрикату буде більше нагадувати складний композитний матеріал, а не крихкий твердий кристал. Такі продукти та нанофабрики, що їх будують, повинні бути надзвичайно міцними при звичайному використанні.

Більшість алмазоїдних матеріалів, що використовуються для наномашин, будуть побудовані з атомів 12 елементів в Періодичній таблиці : вуглець ( С ), кремній ( Si ) або германій ( Ge ) IV групи, азот ( N ) або фосфор ( P ) у V групі , кисень ( O ) або сірка ( S ) у VI групі, фтор ( F ) або хлор ( Cl ) у VII групі, бор ( B ) або алюміній ( Al) у ІІІ групі, і, звичайно, водень ( Н ). Вуглець є найбільш універсальним із цих елементів, тому ми сфокусували свої початкові зусилля на карбонових рамках.

Можливо, що недіамандоїдні продукти, що складаються з тих самих хімічних елементів (наприклад, звичайних органічних або біологічних речовин), але складаються з більш звичайних " флоппітних " (не жорстких) молекулярних структур, можуть вироблятися нанофабриками пізнього покоління, що мають різну архітектуру.

Які продукти можуть надавати нанофабрики?

Потенційні можливості діамандоїдних нанофабрик справді далекосяжні. Як лише один важливий приклад, продукція нанофабрик може зробити суттєві вдосконалення наномедицини 21 століття .

Можливо , До 2020 - х років, молекулярне виробництво може дозволити будівництво складних алмазоідних медичних нанороботів , таких як мікрофагоціт , показаного справа. Ці нанороботи можна використовувати для підтримання оксигенації тканин за відсутності дихання, відновлення та відновлення судинного дерева людини, усуваючи захворювання серця та інсульт, виконуючи складні нанохірургічні операції на окремих клітинах , забезпечуючи широкий особистий моніторинг та миттєво зупиняючи кровотечу після травматичної травми. Інші медичні нанороботи, такі якмікробворець (на малюнку справа) швидко знищить мікробні інфекції та рак , тоді як інші, такі як хромалоцит , замінять цілі хромосоми в окремих клітинах, таким чином повертаючи наслідки генетичного захворювання та інших накопичених збитків на наші гени, запобігаючи старінню .

В основні можливості та біосумісність з алмазоідних медичних нанороботів були попередньо проаналізовані в технічній літературі, але набагато більше ще належить зробити.

          «Після 2015-2020 років поле розшириться, включаючи молекулярні наносистеми - гетерогенні мережі, в яких молекули та надмолекулярні структури служать окремими пристроями. Білки всередині клітин працюють разом таким чином, але оскільки біологічні системи на основі води та помітно чутливі до температури, ці молекулярні наносистеми зможуть діяти в набагато більш широкому діапазоні середовищ і повинні бути набагато швидшими. Комп'ютери та роботи можуть бути зменшені до надзвичайно малих розмірів. Медичні програми можуть бути такими ж амбітними, як нові види генетичної терапії та лікування проти старіння. Новий інтерфейс, що зв’язує людей безпосередньо з електронікою, може змінити телекомунікації ». -
          Михайло Ч. Роко , «Майбутнє нанотехнологій», Науковий американський , серпень 2006 року . (Роко - старший радник з нанотехнологій Національного фонду науки США та ключовий архітектор Національної ініціативи з нанотехнологій США.)

          "Деякі з найбільших переваг нанотехнологій, такі як штучні органи або системи нанороботики, - це передові можливості та застосування [що], можливо, знадобиться 10-30 років для розвитку". - Михайло К. Роко , інтерв'ю NanoWeek з Сандером Олсоном, 24 жовтня 2006 року.
         

• Технічний документ про мікроядер
• Інші зображення по мікрофагоціти
• Галерея зображень медичних нанороботів ( Галерея Наномедицини )
• Прогрес в галузі медичних нанороботиків ( технічний огляд 2005 року )
• Технічна книга з медичних нанороботиків Фрейтас (1999)
• Технічна книга про біосумісність наноробота від Freitas (2003)
• Нетехнічне введення в медичні нанороботики (2000)
• Технічний вступ до медичних нанороботиків (2010)
• Лекція про шкірні прояви для медичних нанороботиків, Роберт Фрейтас

Позиційне алмазоїдне молекулярне виробництво

Побудова складних механічних алмазоїдних наноструктур у макромасштабних кількостях за низькою вартістю вимагає розробки нової технології виготовлення, що називається позиційним алмазоїдним молекулярним виготовленням. Попередній випадок технічної доцільності виготовлення алмазоїдних молекулярних позицій вперше виклав К. Ерік Дрекслер у своїй книзі " Наносистеми" (1992).

Позиційне алмазоїдне молекулярне виробництво - це запропонована нова технологія виготовлення нанорозмірних матеріалів, яка може забезпечити побудову робочих алмазоїдних нанофабрик. Досягнення цієї нової технології вимагатиме розробки чотирьох тісно пов'язаних технічних можливостей : (1) алмазного механосинтезу , (2) програмованого позиційного монтажу , (3) масивної паралельної позиційної збірки та (4) наномеханічного дизайну .

• Технічна книга по молекулярному виробництву Drexler ( 1992)

1 2 3 4

(1) Алмазний механосинтез (DMS)

Механосинтез алмазу , або молекулярне позиційне виготовлення, - це утворення ковалентних хімічних зв'язків із використанням точно застосованих механічних сил для побудови алмазоїдних структур. DMS може бути автоматизовано за допомогою комп'ютерного управління, що дозволяє програмувати молекулярні позиційні виготовлення.

У цьому процесі на поверхню заготовки підноситься механосинтетичний інструмент. Один або декілька передавальних атомів додаються до заготовки або видаляються з неї. Потім інструмент вилучається і заряджається. Цей процес повторюється, повільно нарощуючи бажану структуру, поки наночастинка не буде повністю сформована до атомної точності з кожним атомом в точно потрібному місці. Зауважте, що передавальні атоми постійно перебувають під повним позиційним контролем, щоб запобігти появі небажаних побічних реакцій.

Робоче середовище для DMS часто вважається надвисоким вакуумом (UHV), хоча ДМС, що виконується в благородній газовій рідині або іншому хімічно інертному середовищі рідини, немислиме.

Використовуючи комп'ютерні автоматизовані підказки, що виконують позиційно керований DMS у тривалих програмованих послідовностях етапів реакції , ми можемо створити прості алмазоїдні наномеханічні частини, такі як підшипники, шестерні та з'єднання (наприклад, універсальний вуглеводневий шарнір, зображений праворуч) до атомна точність. Хоча ймовірно, що деякі основні алмазоїдні структури можуть бути вироблені за допомогою методів самозбірки із звичайної синтетичної хімії, але малоймовірно, що сильно напружені або складно переплетені структури можуть бути виготовлені без використання певної форми позиційного контролю.

Детальніше про механосинтез алмазів

• Прогрес у DMS ( лекція Фрейтаса 2004 року )
• Технічна книга про DMS від Фрейтас і Меркле (у підготовці)
• Анотована технічна бібліографія науково-дослідних робіт з алмазного механосинтезу

• Універсальний шарнір, розроблений К. Еріком Дрекслером та Ральфом Меркле

1 2 3 4

(2) Програмовані позиційні збори

Атомний ють точні nanoparts після того , як виготовлені, повинні бути передані від місця виготовлення і зібрані в атомарної точності складних компонентів , що містять багато nanoparts. Такі компоненти можуть включати передачі поїздів у корпусах (проілюстровано справа, люб’язно Марк Сімс у Нанорекс ), датчики, двигуни, зброю маніпуляторів, генератори електроживлення та комп'ютери. Потім ці компоненти можуть бути зібрані, наприклад, у складну молекулярну машинну систему, яка складається з багатьох компонентів. Складний медичний наноробот розміром мікронів, такий як мікроядер побудований з таких атомічно точних компонентів може мати у своїй структурі багато десятків тисяч окремих компонентів, мільйони примітивних частин і багато мільярдів атомів.

Концептуальна розмежувальна лінія між виготовленням і складанням іноді розмивається, оскільки в багатьох випадках можливо, навіть бажано, виготовити номінально багаточастинні компоненти як єдину частину - дозволяючи, наприклад, два сітчасті передачі та їх корпус виготовляти як єдину частину герметичний блок.

Процес складання позицій, як і у DMS , може бути автоматизований за допомогою комп'ютерного управління. Це дозволяє спроектувати позиційні складальні станції, які отримують входи примітивних деталей і збирають їх у запрограмовані послідовності кроків у готові складні компоненти. Потім ці компоненти можна транспортувати на вторинні складальні лінії, які використовують їх як вхідні матеріали для виготовлення ще більших і складніших компонентів, або комплектуючих систем, аналогічних автомобільним складальним лініям.

Детальніше про програмовану позиційну збірку

• Конвеєрна лінія з нанофабрикальної анімації Бурч-Дрекслер

1 2 3 4

(3) Масивно паралельні позиційні збори

Недостатньо мати можливість скласти лише один атомічно точний елемент, компонент або медичний наноробот. Щоб нанофабрики були економічно вигідними, ми повинні мати можливість збирати складні наноструктури у величезній кількості - у мільярдах чи трильйонах готових одиниць.

Для цього знадобляться масово паралельні виробничі системи з мільйонами монтажних ліній, що працюють одночасно і паралельно, а не лише одна або кілька з них одночасно, як із складальними лініями на сучасних автомобільних заводах. На щастя, кожна лінія нанозбирання в нанофабриці може в принципі бути дуже малою. Багато мільйонів з них повинні легко вписатися в дуже невеликий обсяг. Масивне паралельне виробництво DMS будуть потрібні також інструменти, ручки, і пов'язаних з ними виготовлення нанорозмірних і складального обладнання, включаючи використання масивно паралельних маніпуляторів масивів або деякий інший тип репликативной системи .

Надійність - важливе питання дизайну. Складальні лінії масово паралельних виробничих систем можуть мати безліч зайвих менших складальних ліній, що подають компоненти в більші складальні лінії, так що відмова жодної меншої лінії не може покалічити більшу. Влаштування паралельних виробничих ліній для досягнення максимальної ефективності та надійності для виготовлення найрізноманітніших виробів є головною вимогою в конструкції нанофабрик.

Детальніше про Масивно Паралельні Позиційні збори

• Ієрархічна збірна збірка, описана Drexler
• Технічна книга про масово паралельні виробничі системи Фрейтас і Меркле (2004), включаючи ранню концепцію нанофабрик Дрекслера

1 2 3 4

(4) Наномеханічний дизайн

Необхідно створити обчислювальні засоби для моделювання, моделювання та управління процесами молекулярного машинного виробництва, щоб забезпечити розробку конструкцій для діамантоїдних нанорозмірних деталей, компонентів та нанороботичних систем. Ці конструкції потім можуть бути ретельно випробувані та вдосконалені в симуляції, перш ніж вживати більш дорогі експериментальні зусилля для їх побудови.

Програмне забезпечення для моделювання та моделювання молекулярних машин тепер доступне, і бібліотеки заздалегідь призначених наночастинок поступово збираються. Необхідно докласти більше зусиль для масштабного моделювання складних деталей нанорозмірних машин, проектування та моделювання послідовностей складання та управління виробничим процесом, а також загального проектування та моделювання нанофабрик.

Також буде корисним створення графічних зображень (підходить для телебачення чи інших засобів масової інформації, а також для лекцій як для технічної, так і для загальної аудиторії), що показують: (1) різні механосинтетичні реакції, (2) послідовності складання, необхідні для створення деяких вибрані компоненти молекулярної машини та (3) концептуальні ілюстрації на рівні систем та анімації алмазоїдного нанофабрики . Ці зображення та анімації також корисні, щоб допомогти інженерам просунутися від ранньої концепції до більш детальної розробки та аналізу.

Детальніше про наномеханічний дизайн

Важливо також докласти певних зусиль для вивчення можливих застосувань молекулярного виготовлення на основі нанофабрикатів, а також дослідженням впливу на цю технологію на суспільний (економічний, соціальний, політичний, регуляторний тощо). Це допоможе максимізувати потенційні вигоди, які можна отримати, та зменшить потенційні ризики, які може спричинити ця нова технологія, та заохотить її відповідальне використання.

Детальніше про нанофабричні програми та суспільний вплив

• Анімація, що ілюструє загальну концепцію нанофабрикату Джона Берча та К. Еріка Дрекслера
• Галерея моделювання молекулярних машин в Nanorex
• Молекулярні машинні анімації
• Вступна лекція з молекулярної нанотехнології, Ральф Меркле

• Папір на економічні наслідки особистого нанофабрик Фрайтас
• Короткий виклад нанофабрик економічних сценаріїв по Hanson

Приєднуйтесь до нашої міжнародної співпраці!

Попередник до співпраці нанофабрик неформально по ініціативи Роберта Фрейтас і Ральф Меркле восени 2000 року під час їх перебування в Zyvex . Їх постійні зусилля та зусилля інших тепер переросли у безпосередню співпрацюсеред 25 дослідників чи інших учасників (включаючи 18 кандидатів чи кандидатів кандидатів наук) у 13 установах у 4 країнах (США, Великобританія, Росія та Бельгія) станом на 2010 рік. Наша група наразі включає двох лауреатів премії ім. Фейнмана, два передбачення Переможці премії зі зв’язку та двоє переможців студентської премії "Форсайт".

Що таке Нанофабрична співпраця? Наразі ми є спільнотою науковців та інших людей, які працюють разом, коли час та ресурси дозволяють у різних зусиллях колективу з цими колективами створювати численні публікації у співавторстві , хоча з розрізненими джерелами фінансування не обов'язково пов'язаними зі Співпрацею . Хоча в даний час не всі учасники можуть передбачити нанофабрику як кінцеву мету своїх нинішніх дослідницьких (або інших) зусиль у зв'язку зі Співпрацею , багато хто робитьпередбачають це, і навіть ті, хто наразі не передбачає цієї кінцевої мети, тим не менше погодилися проводити дослідження у співпраці з іншими учасниками, які, на нашу думку, сприятимуть важливим прогресам на шляху розвитку алмазоїдних нанофабрик , починаючи з прямого розвитку DMS .

Хоча було проведено певну роботу щодо кожної з чотирьох первинних можливостей, які вважаються необхідними для розробки та побудови функціонуючого нанофабрика, на даний момент найбільша дослідницька увага зосереджена на першій області: доведенні доцільності, як теоретичної, так і експериментальної, досягнення алмазного механосинтезу. .

Кожен учасник Співпраці наразі фінансується за рахунок власних коштів або внутрішніх коштів. Дивіться наш список минулих та теперішніх учасників співпраці . Дивіться наш повний перелік публікацій, пов’язаних зі Співпрацею .

Додаткове співробітництво прагне розширити наші поточні теоретичні та експериментальні дослідження. Список незавершених завдань величезний. Прочитайте наш список видатних технічних проблем та нашу Нанофабричну дорожню карту, щоб побачити, де ви можете запропонувати допомогу.

Інститут біохімічної фізики Емануеля (Росія)

Терміново потрібне фінансування досліджень

Необхідно терміново поставити зовнішнє фінансування досліджень для розширення нашої роботи та прискорення прогресу до досягнення кінцевої мети створення функціонуючого діамандоїдного нанофабрика.

Якщо ви хочете підтримати цю роботу і бажаєте та зможете залучити значні фінансові ресурси, зв'яжіться з Робертом Фрейтасом або Ральфом Меркле, щоб обговорити найбільш ефективне використання ваших ресурсів для співпраці з нанофабриками . Ми звикли працювати за певним бюджетом і будемо розраховувати будь-які внесені кошти натхненно.

Економічна цінність пожертвуваного часу та обладнання, вкладених усіма учасниками Співпраці при цілеспрямованих зусиллях, становила близько 0,2 млн. Дол. США / рік протягом 2001-07 рр., Зросла до приблизно 0,8 млн. Дол. / Рік у 2008-10 рр. Значною мірою завдяки прямій підтримці EPSRC експериментальної Моріарті роботи протягом 2008-2013 років. Ідеальний рівень прямого фінансування для досягнення максимальних результатів у наступні 5 років становить $ 1 млн. - 5 млн. Дол. / Рік, але додаткова підтримка в діапазоні $ 100 тис. / Рік призведе до помітного додаткового прогресу. Прогноз праворуч передбачає ідеальні рівні фінансування, доступні для цілеспрямованих зусиль, таких як Нанофабрична співпраця , і наш підхід "Прямий DMS"застосовується, а не більш схематичний підхід до розробки, який прагне впровадити менш ефективні недіамандоїдні молекулярні технології виробництва, перш ніж перейти на алмазоїд .

Наша первинна практична мета - досягнення першої експериментальної демонстрації механізованого синтезу алмазів (одна головна віха дорожньої карти та технічне завдання ). Ми передбачаємо, що це досягнення може викликати набагато більший технічний інтерес до DMS та розвитку нанофабрик, що призведе до того, що значні та зростаючі обсяги основного корпоративного та урядового фінансування потрапляють у це науково-дослідне поле, як тільки можна буде продемонструвати, що більш широке бачення діамандоїдного молекулярного виробництва справді технічно здійсненний.

Це очікування підтверджується результатами 2006 Congressionally підмандатної огляд Національної нанотехнологічної ініціативи США Національної дослідницької ради (NRC) Національної Академії і Національного консультативної ради матеріалів (NMAB). Комітет з огляду NMAB / NRC розглянув види технологій "знизу вгору", які могли б зробити можливими DMS та більш складні системи молекулярного виготовлення, і зробив висновок, що " самомонтаж молекулярної молекули можливий для виготовлення простих матеріалів та пристроїв. Однак для виготовлення більш досконалих матеріалів та пристроїв, включаючи складні предмети, виготовлені у великих кількостях,навряд чи прості процеси самозбірки дадуть бажані результати. Причина полягає в тому, що ймовірність виникнення помилки в якийсь момент процесу зросте зі складністю системи та кількістю деталей, які повинні взаємодіяти. Однак важко достовірно передбачити доступний діапазон циклів хімічної реакції, швидкості помилок, швидкості роботи та термодинамічної ефективності ... виробничих систем знизу вгору. Хоча теоретична термодинамічна ефективність була розрахована для таких систем, комітет не дізнався про перевірені результати експериментів, які б підтримували надійне прогнозування можливості таких систем для використання у виробництві. "

Комітет з огляду NMAB / NRC чітко рекомендував проводити експериментальну роботу в цій галузі і підтримувати її як ключову віху у встановленні доцільності концепції: " Експериментація, що веде до демонстрацій, що надають основну правду для абстрактних моделей, є доцільною для кращого визначення потенціалу для використання систем виготовлення знизу вгору або молекулярних, які використовують процеси складніші, ніж самозбірка. "

Виконуючи цю рекомендацію, у 2007 році Агентство прогресивних дослідницьких проектів оборонних досліджень США (DARPA) оголосило про широке оголошення агентства (БАД), яке вимагає пропозицій щодо нанофабрикацій на основі наконечників для виготовлення нанопроводів, нанотрубок або квантових точок з використанням функціоналізованих підказок сканування зондів. Виробничий підхід, що використовує позиційно керований DMS, ймовірно, може відповідати викликам, визначеним DARPA в його клопотанні.

Конкретні пропозиції проекту та поточна робота

• Перший формальний R & D пропозицію , по Merkle і Фрейтас , стрункою R & D зусилля , починаючи з великими теоретичними дослідженнями алмазу механосінтеза з використанням детальних обчислень моделювання, був опубліковано в грудні 2003 року в якості подальших заходів до раніше неофіційному пропозицією , що генерується в жовтні 2002 року , в той час як автори були на Zyvex. Прочитайте оригінальну пропозицію щодо НДДКР (див. Також на веб-сайті Foresight) .

• Перша пропозиція практичного процесу побудови механічно-синтетичної підказки, Фрейтас , була подана як попередня заявка на патент у лютому 2004 року і як повноцінний патент Zyvex у лютому 2005 року - перший патент механосинтезу, який коли-небудь поданий. Прочитайте ранню версію заявки на патент тут або тут . Технологічність Фрейтас пропонованого процесу "вже отримала цінну і вітальну критику з боку наукового співтовариства, і Фрейтас вважає, що деяка версія процесу може бути достатньо життєздатною, щоб слугувати життєво важливим кроком для більш досконалих підходів до DMS .

• У вересні 2007 року ми завершили великий трирічний проект з обчислювального аналізу вичерпного набору з 65 реакційних послідовностей та 9 механосинтетичних підказок, які можна було б використовувати для виготовлення алмазу, графену (наприклад, вуглецевих нанотрубок) та всіх самих інструментів, включаючи всі необхідні реакції підзарядки інструменту. Це перший опублікований документ, який виклав повний набір реакцій, що будують діамандоїди, позиціоновані, з усіма правдоподібними небажаними побічними реакціями, проаналізованими з використанням хорошої якості ab initio(DFT) квантові хімічні розрахунки. 7 вересня 2007 року був поданий перший патент співробітництва на ці інструменти та реакції, які стануть ядром нашої дорожньої карти щодо розвитку механосинтезу алмазів по прямому шляху, що включає експериментальні перевірки. Ці експерименти отримали фінансування в розмірі 3 млн. Доларів США , розпочалися в жовтні 2008 року і триватимуть протягом наступних 5 років. У цій роботі знову придбане обладнання для сканування зонду буде використано для спроби побудови перших підказок DMS, використовуючи декілька запропонованих нами послідовностей реакцій DMS.

• Поточна робота: Наш поточний список спільних учасників і опис коротких їх зусиль наводяться тут . Наші публікації та деякі незавершені роботи перераховані тут . Попередня нанофабрикальна дорожня карта, яка зосереджена на досягненні алмазного механосинтезу та позиційній збірці, була вперше викладена у липні 2005 року та керує всіма нашими нинішніми науково-дослідними зусиллями. Наша дорожня карта постійно вдосконалюється та оновлюється по мірі отримання нової інформації - технічної книги з алмазного механосинтезу завершується, і офіційна пропозиція щодо дослідження DMS готується.

• Прес-реліз, 11 серпня 2008 року: «Колектив з нанофабрикальної співпраці отримав $ 3 млн за проведення перших експериментів з механосинтезу алмазів» ..... Повний текст (HTM, 0,3 МБ) ..... Березень 2011 року Оновлення та відео YouTube

• Назустріч розвиненим наносистемам, 28 грудня 2008 року : Здається, існує деяка плутанина щодо того, хто виступає за прямий підхід до DMS до молекулярного виробництва. Ми є.
           Наша оцінка полягає в тому, що алмазоїдний механосинтез ( DMS ), включаючи високопаралельне атомно-точне виготовлення алмазоїдів, є найшвидшим в даний час можливим шляхом до зрілої молекулярної нанотехнології, включаючи нанофабрики.
           Ми не вважаємо, що DMS це "необхідний перший крок" для молекулярного виробництва, і ми бажаємо удачі тим, хто переслідує інші шляхи. Однак ми вважаємо, що DMS є дуже бажаним першим кроком, оскільки він пропонує набагато швидший шлях до дозрівання наносистеми, ніж конкуруючі підходи. Ми не погоджуємось із твердженням, що " синтез алмазів здається майже не має значення для просування до передових наносистем ". Ми маємо сприятливий погляд на можливість підходу прямого до DMS - сприятливий погляд, підтриманий сотнями сторінок детального аналізу в нещодавно опублікованих рецензованих статтях технічного журналу тапоступово розвивається основна думка .

• 2009 Фейнман призи механосінтеза Роботи: Після оголошення в жовтні 2009 року, нанофабрик співпрацю співзасновник Роберт А. Фрейтас молодший був нагороджений 2009 Фейнман премія в області нанотехнологій для теорії , зокрема , за його роботу в з'ясуванні першого повного набору інструментів і mechanosynthetic набір реакції на алмазний механосінтез в 2008 році Оскар Custance і його групи був удостоєний 2009 Фейнман премії в області нанотехнологій для експерименту, частково для їх першої експериментальної демонстрації справжнього механосинтезу в 2003 році та для пов'язаних з ними наступних експериментальних демонстрацій механосинтезу до 2008 року.

• Перший патент на механосинтез алмазів, опублікований у 2010 році: 30 березня 2010 року патент США №7688714 був виданий Роберту А. Фрейтасу-молодшому на спосіб виготовлення інструменту розміщення вуглецевого димеру DCB6. Це перший патент, коли-небудь виданий на алмазний механосинтез або позиційний механосинтез.