ナノマシン単語

ナノマシン
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ナノマシンとは、SFとかで何かと便利な魔法の粉ならぬ魔法機械である。

概要

ナノマシンは、狭義にはその名の通りナノメートル(0.000000001メートル)クラスサイズ機械のことをすが、広義にはに見えない程度のサイズまでを含む。まぁとにかくちっちゃいちっちゃい機械と思えばよろしい。

ナノマシンという発想の元はアメリカ物理学者、リチャード・ファインマン1959年に講演した、「ある工具で小さい工具を作り、小さい工具でより小さい(ry」というもので原子サイズレベルでの技術の可性について触れたものである。
この方法自体は実際には様々な要因により実現困難であるが、極小サイズ機械により何らかの作業を行うという考えそのものは現在に至るまで大研究されている。

さらに、1986年に出版された一般向け科学書籍「創造する機械―ナノテクノロジー(原題:Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology)」では、ナノテクノロジーによって生まれる未来像が生き生きと描かれており、一躍ナノテクノロジーを有名なものとした。この書籍の内容は「を見過ぎ」「SFに近い」と批判されることも多いが、少なくとも「ナノマシン」「ナノテクノロジー」という概念を大きく広めることに貢献したことは間違いない。作者のキム・エリック・ドレクスラーはナノマシンを扱ったSF作品でも名前引用されることがあり、例えば「鉄のラインバレル」に登場するナノマシン「ドレクスラーイル」、「ゼノギアス」に登場するナノマシン研究者「キム」など。

現実では技術的問題もあり、ナノマシンの運用については構想の域を未だ出ていない。しかしこ創作物においては非常に便利でなんとなくそれなりに説得のある要素としてかなり頻繁に使われている。

グレイ・グー(灰色の地球)

ナノマシンは構想段階ながら色々と危険性が摘されることがあるものの、その中でも特に規模が大きいのがこのグレイグーである。
自己増殖のナノマシンがある場合、仮にそれがエラーを起こすとそのまま尽蔵に増殖しやがて地球が全てナノマシンに多い尽くされる、という考え方である。
この論には反論もかなり多く、わかりやすいところでは自然のナノマシンといえるバクテリアが同様の現を起こしていないということを根拠にする説である。

まぁ提唱した本人(上記のドレクスラー氏)が起こりそうにもいこととか言ってるので多分大丈夫であろう。

ナノマシンあるある

無限に自己増殖する
創作では結構よくあるネタ。ナノマシンネタには無限増殖ネタがつき物かもしれない。実際にはナノマシンといえどもエネルギー保存の法則には逆らえないので、外部から大量のエネルギーを投入してやるなどしないと無限増殖不可能である。さらに、構成する元素が不足したらその時点で増殖不可能である。
餌の確保は計画的に。
ちなみに自己増殖自体は可であるならば合理的な増産方法。
ありとあらゆるものを分解・吸収する
こちらも増殖と併せて鉄板ネタ。とはいえ有機化合物はまだしも金属系分子の分解をやろうと思ったらただ増殖するのに必要な分より多くのエネルギーが必要となるので、エネルギーの確保には留意しよう。
さまざまな物体を生成する
幾らナノマシンといえどもから有は生み出せない。何か構築するにしても原材料となる元素は必要なだけの種類、量が必要である。材料確保は確実に。
人間に投与して何かしらの作用を得る
こちらも定番か。これについては現実でもガンの検出といった医療分野や要人暗殺などの可性が実際に考えられている。とはいえ物理法則は捻じ曲げられないのでその点は注意。
ナノマシンの投与は用法・用量を守りましょう。

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29 ななしのよっしん
2021/05/06(木) 13:08:29 ID: TLVt3gKBln
炭素原子の直径は0.1nm
細胞膜の厚さは7μm
毛細血管の太さは約7μm
現行の半導体プロセスじゃ大した機械にならんだろうけど数十nmレベル機械なら詰まりにくいだろうね
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30 ななしのよっしん
2021/05/06(木) 13:10:59 ID: TLVt3gKBln
ミス
細胞膜は7nm
nmというと原子程度のサイズであり細胞膜の構成要素のリン脂質炭素個くらいの部分がある
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31 ななしのよっしん
2021/05/06(木) 19:03:57 ID: MaYufbYhYv
ごめん。こっちも毛細血管の方の単位ミスってたみたいだ。確かに血管には詰まりそうにないな。
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32 ななしのよっしん
2022/05/03(火) 13:58:17 ID: jtnuU40dLD
別に硬SFオタというわけではないけど
ナノマシンが出てくる作品はただのファンタジーと変わらんと思う
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33 ななしのよっしん
2022/05/03(火) 14:03:23 ID: MNIJqC5xHg
ゆうても何らかのガジェット科学的な説明で味付けしたのがSF作品というものだから…
SWのフォースとかさ
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34 ななしのよっしん
2022/06/13(月) 22:33:41 ID: 3OjpwQqRQo
1ナノメートルってだいたい原子10個が横にまっすぐ並んで結合したくらいの長さ
少し乱暴な話にはなるけれど、仮に単純立方格子の格子点上に原子を並べたナノマシンを考えると最小のもので1000個までの原子を詰め込める計算になる
一辺10nmならその1000倍、すなわち100万個だ
ところでチロシナーゼという酵素は大体4300個の原子で構成されている
酵素の場合は立体構造が機してくるからさっきの喩えでは不十分かもしれないけど、それでも何らかの機実装できる程度のスペースがあるようには思えるだろ。え?思えない?
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35 ななしのよっしん
2022/10/16(日) 09:58:12 ID: SgKW+lti1b
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36 ななしのよっしん
2023/02/18(土) 01:23:43 ID: jL2PBqhp2L
フィクションにあるような高効率で物質を変換できるナノマシンがあったら工業に便利そう
ナノマシン化学とかナノマシン製鉄とかナノマシン溶接とかナノマシンコンクリートとか
エネルギーと物質を用意しないと動かないという物理的な制約もコントロールしやすい利点と見なされそう
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37 ななしのよっしん
2023/08/30(水) 09:55:22 ID: ZORevd1ynW
ネジとかの小さな部品を作るのにいちいち大きな素材を切り出す手間が省けたら色々捗りそうではあるな
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38 黒音今宵ちゃん
2023/09/07(木) 20:26:03 ID: dXgMBNBiZN
SFに出てくるような高度な機を持った本物のナノマシンナノボットが出てくるようになるのはいつ頃なんだろうか?
か賢い人教えて?
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