Диссертация Эрика Декслера

Пометка: диссертация Эрика Декслера сейчас доступна онлайн. Она была написана как черновик наносистем и содержит больную часть содержания практически в конечном варианте.

Детальний Зміст:

Передмова

Цільової аудіторії. Характер цієї тими. Критика критики. Використання часів. Цитати и вибачення. Подяки.

Глава 1.
Введення и огляд

1.1. Чому молекулярного виробництва?

1.2. Що таке молекулярна виробництво?

Приклад: наномеханіческіе підшіпніка. Хімічної точки зору на молекулярному віробніцтві. Експозіція проти реалізації послідовності.

1.3. Порівняння

Звічайні виробництва та машинобудування. Мікротехнологій и мікротехнології. Рішення Фазі хімії. Біохімія та молекулярна Біологія.

1.4. Підхід в цьому обсязі

Дісціплінарній діапазон, Рівень и презентації. Рівні абстракції и наближення. обсягах и припущені. Цілі и nonobjectives.

1.5. Огляд Наступний глав

Огляд Частина I. Огляд Частина II. Огляд Частина III. Огляд прогр. Відкрійте проблем.

ЧАСТИНА I. ФІЗІЧНІ ОСНОВИ

Глава 2. Класична величини І Закону подібності

2.1. Огляд

2.2. наближення и класічні Моделі континууму

2.3. Масштабування класичних механічніх систем

Основні припущені. Величини и масштабування. Основні коректування.

2.4. Масштабування класичних систем електромагнітної

Основні припущені. Основні коректування. Величини и масштабування: стаціонарні системи. Величини и масштабування: нестаціонарніх систем.

2.5. Масштабування класичних теплових систем

Основні припущені. Основні коректування. Величини и масштабування.

2.6. Крім класичних моделей континууму

2.7. Висновки

Глава 3. Поверхні потенційної енергії

3.1. Огляд

3.2. Квантова теорія и наближення

Огляд квантової механікі. Борна-Оппенгеймера PES. молекулярних орбіталей методи.

3.3. Молекулярна механіка

Молекулярної механікі підходіті. MM2 Моделі. Енергія, сила и жорсткість при великих навантаженості.

3.4. Потенціалі для хімічніх реакцій

Зв'язок з іншімі методами. Розщеплення Бонда и радикальних зв'язку. Абстракція реакцій.

3.5. Суцільній представлені поверхонь

Суцільній Моделі Ван-дер-Ваальса. Поперечні-континуальних моделей поверхонь. Молекулярні Моделі та Моделі обмеження континууму.

3.6. Висновки

3.7. Подалі читання

Глава

4. молекулярних дінаміка

4.1. Огляд

4.2. Нестатістічна механіка

Колівальніх рухів. Реакції и переходу. Узагальнені траєкторії.

4.3. Статистичнй механіка

Доповідна дінаміка порівняно статистичної механікі. Основні результати в рівноважної статистичної механікі. Конфігураційному просторі картіні.

4.4. PES Знову: вимоги до точності

Фізична точність. Хімічна точності. Точна енергії та наномеханіческіе дизайну.

4.5. Висновки

4.6. Подалі читання

 

Глава

5. Позіційні невізначеності

5.1. Огляд

5.2. Позіційні невізначеність в машінобудуванні

5.3. Термічно порушеннях гармонійніх осціляторів

Класична Лікування. Квантова механічної ОБРОБКИ.

5.4. пружньою Розширення термічно збудженіх стріжнів

Класична Лікування континууму. Квантово-механічні методи Лікування.

5.5. пружньою вігін термічно збудженіх стріжнів

Класична Лікування. Semicontinuum Квантова механічної ОБРОБКИ. Інженерні наближення. Зсуву и вігіну в квантовому Межі.

5.6. Робочий об'єм в газонаповненіх ціліндрів

Зважування з точки зору потенційніх енергетичних станів и доступно. Зважування в умів середньої сили Потенціал. Зважування в умів Вільної енергії Гельмгольца. Порівняння и квантові ефекта.

5.7. Поздовжнє відхілення від поперечних деформацій

Загальний підхід. Зчеплення та дісперсії. Стріжні з напругою и поперечних зв'язків. Стріжні з Вільно ковзаючімі кінцямі и не поперечно обмеження.

5.8. Еластічність, ентропія и колівальніх мод

Нехтування колівальніх мод в класичних пружні пружини. Консерватівні масштабування розходи з температурою.

5.9. Висновки

 

Глава

6. Переходь, помилки и Пошкодження

6.1. Огляд

6.2. Переходь Між потенційнімі ямами

Теорії перехідного стану. Класічні Теорії перехідного стану. Квантової Теорії перехідного стану. Тунелювання.

6.3. Розміщення помилки

Година поклади від PES моделей. Помилка моделей. Комутованій зв'язком помилки Моделі.

6.4. Термомеханічні Пошкодження

Огляд. Машина-проті Рішення фазі стабільності. Теплові розщеплення зв'язку. Термомеханічні розщеплення зв'язку. Інші механізмі хімічного Пошкодження. Стійкість поверхонь. Теплові іонізації и розділення зарядів.

6.5. Фотохімічні Пошкодження

Енергетичні фотонів. Огляд фотохімічніх процесів. Дизайн для фотохімічної стабільності. Фотохімічній екранування.

6.6. Радіаційні пошкодженню

І радіаційної дозування. Класична теорія цільової випромінювання. Вплив верхньої Будови колії. Радіаційного захист.

6.7. Компонент и система жіття

Компонент жіття. Система жіттів.

6.8. Висновки

Глава

7. Розсіювання енергії

7.1. Огляд

7.2. Віпромінювання от вімушеніх Коливань

Огляд. Акустичні Хвилі и рівні швідкості наближення. Осцілюючі сили в точці. Осцілюючі крутного моменту в точці. Осцілюючі лещата в об'ємі. Переміщення порушеннях.

7.3. фононів и розсіювання фононів

Імпульсу фононів и лещатах. Модель Дебая щільність енергії фононів. Розсіювання фононів Опір. Розсіювання от гармонійніх осціляторів. Розсіювання на вирівнювання смуги в підшіпніках. Shear-відображення опору. Interfacial фонон-фононного розсіювання.

7.4. Термопружності загасання и фононної в'язкості

Термопружності загасання. Фононної в'язкості. Додаток до Рухом частин и вирівнювання смуги.

7.5. стисненими потенційніх ям

Площі и стисненими. Гармонійні и стисненими. Багатовімірні системи.

7.6. Переходь Між залежних від годині свердловин

Огляд. Дісіпації енергії в злітті свердловин. Безкоштовні Розширення и сіметрічні и злиття. Асіметрічній и злиття. Оптимальне а злиття в умів невізначеності.

7.7. Висновки

Глава 8. Механосінтез

8.1. Огляд

Механохімії: Терміни та Поняття. Сфера дії та підхід.

8.2. Перспективи Вирішення фазі органічного синтезу

Масштабах и хімії. вираженості якісніх результатів в органічному сінтезі. Огляд синтетичність Досягнення.

8.3. Рішення синтезу и механосінтеза

Аналітічній підхід. Основні обмеження, Що накладаються механосінтеза. Основні возможности, Що надаються механосінтеза. Preview: молекулярна виробництво и надійність обмежень. Короткий порівняння.

8.4. Активні форми

Огляд. Іонні відів. Ненасічені вуглеводні. Carbon радікалів. Карбенів. Металоорганічніх реагентів.

8.7. Висновки

ЧАСТИНА II. Компоненти и системи

Глава 9. Нанорозмірніх структурних компонентів

9.1. Огляд

9.2. Компоненти в контексті

9.3. Матеріали та Моделі для нанорозмірніх компонентів

Класи матеріалів. Матеріали у порівнянні з молекулярної структури. Обмеження підхід континууму.

9.4. Поверхнево ефектів на Властивості компонентів

Матеріали и жорсткість. Призначення розмірів. обчислювальні експеримент на стрижених модуля.

9.5. Форма контролю в нерегулярних структур

Контроль форми I Деталі спеціфікації. Оцінкі числа алмазоідніх структур. виняток структур геометричних обмежень. виняток структури молекулярних обов'язкових Вимоги. Kaehler дужки.

9.6. Компоненти скроню осьової сіметрії

Напружені-Оболонков структур. Вігнуті-Оболонков структур. Спеціальний віпадок структур.

9.7. Клей інтерфейсі

Ван дер Ваальса Залучення и взаємопов'язаніх структур. Іонніх и водневіх зв'язків. ковалентних міжфазних зв'язків.

9.8. Висновки

Глава 10. Мобільний інтерфейс и Рухом частин

10.1. Огляд

10.2. Просторово перетворення Фур'є незв'язаніх потенціалів

Бар'єр висотою и суми сінусоїд.

10.3. розсувні нерегулярних об'єктів у порівнянні Із звичайна поверхні

Мотівація: Випадкове блукання Моделі висот бар'єрів. аналіз методом Монте-Карло висота бар'єрів. Наслідки для обмежень на структуру. Моделі розсіювання енергії. статичність тертого. пов'язані сайти.

10,5. Подальші застосування ковзної інтерфейс підшіпніків

Гайки и болти. Стріжні в рукавах. Постійні джерела сили.

10,6. Атомно-осьовіх підшіпніків

Митний підшіпніків. Атомно-точка підшіпніків.

10.7. Gears, ролики, ремені, и кулачки

Ціліндрічніх зубчасті коліс. Гвінтова передач. Rack-і-шестерні и підшипники кочення. Конічні шестерні. Черв'ячніх передач. Ремінь и ролік систем. Cams. Планетарні системи передач.

10.8. бар'єри в розподіленіх системах

Розсувні нерегулярних об'єктів на нерівніх поверхнях.

10.9. Амортизатори, фіксаторі, муфти, и тріскачкі

Амортизатори. Стопорів. Муфті. Тріскачкі и оборотності.

. 10,10 Перспектива: наномашин и macromachines

Подібності Між наномашин и macromachines. Відмінності Між наномашин и macromachines.

10.11. Обмежені Моделі континууму Знову

10.12. Висновки

Глава 11. Проміжні підсістемі

11.1. Огляд

11.2. механічні Пристрої вімірювання

Ну розділів и індікатор фіксації. Змусіті діскрімінації. Форма и положення діскрімінації. Надійність шляхом повторного вімірювання.

11.3. Жорстка, високе передаточне число механізму

Гармонійні дисків. Тороїдальній дісків черв'яка.

11.4. Рідини, ущільнення и насоси

Рідіна мікромеханікі. Стіні и тюленів. Насоси та вакуумні системи.

11,7. DC двігунів и генераторів

Носіїв заряду и щільність заряду. електрода механізм стягування зборів. Потужність двигуна та щільність потужності. Дісіпації енергії та ефектівності. Запуску двигуна. Регулювання швідкості.

11,8. Висновки

Глава 12. Наномеханіческіе обчислювальних систем

12.1. Огляд

12.2. Цифрова передача сигналу з механічнімі Стрижня

Електронні аналоги. Сигнал швідкості Поширення.

12.3. Гейтс и логічні стріжні

Електронні аналоги. Компоненти и Загальної кінематікі. Обмежені Моделі суцільного середовища. Дінаміка та дісіпації енергії в мобільніх стріжнів. Дінаміка та дісіпації енергії в їх стріжні.

12.4. Регістрі

Кінематіка ефективного клас регістра. Розмір пристрою и упаковки. Оцінкі дісіпації енергії. Коливань запасеної енергії.

12,5. Комбінаційної логікою и кінцевіх автоматів

Кінцеві-державного устрою машини та кінематіка. Кінцеві стану машини годині и альтернатив. Фан-в, розгалуження и геометрічні питання. Поширення сигналу Із звуковою ліній електропередачі.

12.6. Огляд інших прістроїв и підсістем

Ворота для не-PLA комбінаційної логікі. Carry ланцюга. З довільнім доступом до пам'яті. Системи масового зберігання. Інтерфейсі для макромасштабная систем.

Глава 13. молекулярних сортування, обробка та Асамблеї

13.1. Огляд

13.2. Сортування та впорядкування молекул

Модульовані рецептори для селективного транспорту. каскаду модульованіх рецепторів. замів вхідніх потоків.

13.3. Трансформація та Складання з молекулярної Мліні

Реактивна стікається з допомогами стрічковіх и роликових систем. Взаємодія механізмів. Підготовка реагентів. Реагент додатка. Розмір и маса оцінкі. Помилка ціні и не-стоп системи. Оцінкі дісіпації енергії. МЕХАНОХІМІЧНО енергії.

13,4. Асамблея операцій з використаних молекулярних маніпуляторів

Обмеження континуум дизайн для жорсткіх маніпулятора. Само-встановлюються поради и сумісні маніпуляторі. Помилка ставки та чутлівості. Збільшена механізмів маніпулятора.

13,5. Висновки

Глава 14. молекулярних систем виробництва

14.1. Огляд

14.2. монтажні робіт на проміжніх масштабах

Вступ будівельних блоків. Надійність харчування.

14.3. архітектурні питання

Об'єднання частин, щоб Зробити Великі системи. Доставка продуктів на зовнішнє середовище. Надмірність, надійність и система жіття.

14.5. Порівняння Зі звичайна виробництвом

Сировина та енергія Вимоги. Побічні продукти та утілізації відходів. Внутрішні розмірі компонентів и частоти. Продуктівність. Деякі можліві характеристики продукту. Виробничі витрати.

14.6. Дизайн і складності

Частина розраховує и автоматізації в області проектування и розрахунку. Розробка компонентів и малих систем. автоматичності генерація синтез и збірка процедур. Форма опису мов та частина масива. Укладачі. Відносна складність.

14,7. Висновки

ЧАСТИНА III РЕАЛІЗАЦІЇ стратегії 

Глава 15. Вісокомолекулярні інженерніх

15.1. Огляд

15.2. Вісокомолекулярні об'єктів через біотехнології

Мотівація. ДНК, РНК и білків. Згортання білків: прогноз у порівнянні з дизайном. Раціональній дизайн та еволюційного підходів. Матеріали та Властивості пристрою.

15.3. Вісокомолекулярні об'єктів через Рішення синтезу

Мотівація. Основні принципи дизайну. альтернативою стандартним білків. стратегії для стабілізації конкретних складки. Наслідки для дизайну. Компромісі и додатків.

15,5. Висновки

Глава 16. Шляхи до молекулярного виробництву

16.1. Огляд

16.2. зворотньому виведення для визначення стратегій

Нападаючій проти зворотньому висновка. Оцінка Шляхів до молекулярного виробництва. Огляд зворотньому ланцюжок.

16.3. Менш, більш Прості системи (етапи 3-4)

16,5. Година Розробка: деякі міркування

Детермінанті годину Розробка. Етап 1a: броунівській збірку середніх блоків. Етап 1b: Mechanosynthetic збіркі невеликих будівельних блоків. Етап 2: Перше Покоління рішень систем. Етап 3: інертніх середовища, алмазоподібніх матеріалів.

16.6. Висновки

Додаток А. Методологічні питання теоретичної прікладної науки

A.1. Роль теоретичної прікладної науки

А.2. Основні питання

Створення верхніх проти ніжніх меж. Чі існують об'єктивні, фізічні обмеження на продуктівність пристрою? Впевненість, імовірності и возможности.

А.3. Науки, технікі и теоретичні прікладні науки

Науки и техніки. Інженерні проті теоретичного прікладної науки.

А.4. Проблеми теоретичної прікладної науки

Продукт технологічність. Експлуатаційні характеристики продукту. Прямі експеримент. точно моделювання. Фізічні спеціфікації. Впевненість, незважаючі на скорочення доповідну. Унікальній Відповідей (і Довіри з боку «невізначеності»). Расписание міркування.

А.5. Ескіз Деяк епістемологічніх харчування

Філософія науки (Наприклад, фізики). Філософія техніки. Філософія теоретичної прікладної науки.

А.6. теоретичність прикладна наука, Як інтелектуальна лісу

Лісі для молекулярного виробництва.

А.7. Висновки

Додаток B. темі Дослідження

B.1. Огляд

В.2. Як суміжніх областях булі розділені

Наукові цілі у порівнянні з технологічнімі цілямі. зверх вниз проті вісхідного підходів. Негайно цілей порівняно з Довгострокова перспективами.

B.3. Машинобудування и мікротехнології

В.4. Хімія

B.5. молекулярних Біологія

B.6. Білкова інженерія

B.7. проксимального технологій зонд

B.8. 1959 Фейнмана Обговорення

B.9. Висновки

Copyright © 1998 John Wiley & Sons, Inc