Химический процессор

[matabuba]

Коли зашла речь об универсальном принтере, то необходимо упомянуть и о происхождении сырья, расходниках, для него. Где перерабатывать минералы, органику, прежде чем делать из них вещи и орудия труда на универсальном принтере?

В идеале это должно быть устройство в миниатюре представляющее химическую промышленность. Несколько АЛУ "арифметическо-логических" блоков, реакторов, в которых происходят основные типы реакций. Далее, ячейки для промежуточных "результатов вычисления". Система динамически перенастраиваемых каналов с насосами и подогревателями.
Лучше, если это всё барахло будет работать самотёком. Экзотермически или от солнечного излучения.

При проектировании такого процессора практический интерес представляет численные соотношения объёмов разных веществ, бытующих в химическом производстве. Очевидно, что в устройстве должны быть сотни ячеек, но каких и подо что?

УПД:
Опираясь на успешный опыт массового машиностроения, можно предположить, что достигнуть большой гибкости и одновременно компактности можно воспользовавшись топологией и другими наработками в области роторных линий. Технологические роторы, транспортные роторы.. профит. 

Comments

[zewgma.livejournal.com]

Нет, я имею в виду химические реакции вообще, имея в виду преимущество ферментов перед катализаторами. Булочки - пример. Чем маленьким можно заменить доменную или мартеновскую печь? Мне в голову приходят только бактерии, живущие за счет окисления/восстановления железа, болотная руда.

[matabuba.livejournal.com]

Не вижу никаких препятствий к их использованию. Но ничего не стоит и из руды добыть, и из морской воды - количества ведь небольшие. Зависит от местных ресурсов. Энергия же солнечная, дармовая.

Решив однажды волевым методом перейти на соединения кремния и другие массовые материалы (кальций, натрий, кислород, водород, углерод, азот), мы устраняем потребность в большинстве остальных элементов кроме как в лабораторных порциях.

[zewgma.livejournal.com]

Без проводников, полупроводников, магнитов?

[matabuba.livejournal.com]

Разные модификации кремния - полупроводники (почти вся планета из них состоит)). Углерод в разном виде - проводник и полупроводник, некоторые виды алюминия м.б. тоже не слишком сложны для добычи. Серебро, золото - тоже практически самородные бывают.

Железо и никель относительно редки в чистом виде или сплаве (на метиориты надейся))), но, например в морской воде находятся в количестве превышающем любое воображение.
Магниты в нынешнем виде конечно требуют редкоземельных элементов, но это нужно для миниатюризации (в частности, электропривод фотовидеотехники), но мы же честные православные люди!? можем на них начхать - фототехника от диавола!))

Мне думается также, что немного покопавшись в банальном кремнии, можно добиться каких нибудь фокусов с магнитной проницаемостью. В крайнем случае использовать электромагниты - вообще без сердечников. Это лишь увеличит габариты приводов. Но нам же их не в карман.

[zewgma.livejournal.com]

Расскажи, как планируется использовать солнечную энергию? Сейчас для этого солнечные батареи, в которых обязательны какие-то не очень распространенные металлы, полупроводники.

[matabuba.livejournal.com]

Они, родимые. Кремний, углеродные нанотрубки. Песок, углерод воздуха. Сверхчитый кремний, германий, галлий, модифицированные индием, cерой и пр., необходимо менять менее чистым кремнием, но взамен этого элементы солнечной батареи выстраивать в структуру, которая компенсирует несовершенство микроструктуры за счет связей. Грубо говоря, строить надо осциллятор вместо отдельных элементов.

Также важно переходить от фотоэлектрического преобразования, предьявляющего требования к чистоте решетки материала, к термоэлектрическому, более грубому, действующему в более широком диапазоне частоты излучения. Эффективность упадёт, но нам, опять же не носить его в кармане; взамен переходим от плоскости к объёму!
Здания и сооружения состоят из сплошного источника энергии, ведь их печатают роботы-термиты. В каждом кубическом сантиметра может быть заключена управляемая функция прямого и обратного термоэлектрического преобразователя, вычислительный элемент или элемент памяти, датчик температуры и механического напряжения, говорящий о состоянии конструкции. В общем, любой сарай должен стать объёмной микросхемой!

[zewgma.livejournal.com]

кстати (оффтоп) аналогия объемной микросхемы мне тоже в голову приходила, но в связи с устройством нынешним большого города Москвы, все собираюсь рассказать...

Все остальное мне или принять некритически, или почитать каких-нибудь инженерных учебников. Но кстати, знаком ли ты с идеями Н.Зубаревич? Это экономическая география.

[matabuba.livejournal.com]

Не читал, но осуждаю(ц))) Знакомая, препод, да? Возможно, в самых своих безумных мечтах она скидывает тяжесть лет, регалий и проектирует мир с нуля. Ковыряние же "взаимоотношений центра и регионов, бла-бла-бла" представляется мне творческой некрофилией. Впрочем, это как раз тот специалист, который мог бы оценить концепцию "новый мир", указать на проблемы материального и информационного характера.

Что касается второго замечания, то было бы жаль создавать религию. Любой элемент просто необходимо принимать критически)) Инженерные учебники тут не помогут, скорее базовая физика, химия - которые тебе и карты в руки.

Следующий раз буду рисовать диаграмму разворачивания производства в новой ячейке (участке?, соте? как назвать?) нового мира.
Вот человек кладёт в рюкзак некие маленькие предметы и механизмы, жратву и палатку, отходит на километр (ну или на 100, для чистоты эксперимента) и запускает процесс создания ..усадьбы? - тоже возможный термин.

Среди маленьких машинок универсальный принтер - для размеров детали 100*100*100 мм и прогрессиией, например, 1.41 (корень из двух)*, солнечная или термоэлектрическая панель для этого принтера, механизм переработки - химический процессор (хотя конечно и технологические процессы включают самую грубую механику), опять солнечная панель. Устройство связи. Первичные материалы.
Сколько времени потребуется для репликации и роста до полноценной усадьбы и проживания в ней нормы населения?

А может быть не так. Слишком долго человеку торчать возле нового центра. Может быть посылаются несколько роботов-термитов, которые тащат на себе и в себе всё барахло в заранее определённую по логике глобальной сети точку планеты и там медленно начинают репликацию зданий и сооружений, разведение в теплице биомассы.

И так оно расползается, распространяется по планете!)) Убивая традиционную присваивающую экономику, вырывая самые любопытные и творческие элементы из неё и тем принуждая население вести экологически сбалансированный образ жизни!))

Проблему сдерживания численности населения пока не трогаем. Но в целом, представляется, что оно таки будет детерминироваться предоставленной инфраструктурой. То есть, если усадьба расчитана на 5 человек, то в ней конечно может жить десять, но жизнь эта будет трудной и потребует нетривиальных действий, да ещё в духе самопожертвования.


* Это значит, что следующая машина, построенная на этом принтере будет во столько раз больше по линейному размеру и в 2.83 по объёму.
Хотя прогрессия может быть и другая, я просто вижу конструктивные возможности для проектирования именно такого прибора, поскольку это соотношения круга и вписанного в него 90-градусного сектора следующего круга самой большой детали принтера - стола, на котором печатается деталь.
Таким образом, например, через 4 итерации можно получить принтер больший линейно в 4 раза, а по объёму - в 64 раза.

[zewgma.livejournal.com]

Нет, с Зубаревич я лично не знакома, к сожалению. Приеду к быстрому интернету, попробую найти тебе записи ее бесед на радио про развитие Дальнего Востока и про малые города, думаю, тебе будет интересно.

Насчет Дальнего Востока, она приводила пример выращивания сои. На одном участке соя растет просто так и урожай дает так себе, но дает. На другом участке соя растет только с применением разных передовых агротехнологий и дает урожай ого-го какой, но если сравнить с первым участком, себестоимость каждого кг оказывается сильно выше. Это только один пример из наводящих на мысль о том, что надо не бороться с неоднородностью геологических и климатических условий на планете (в т.ч. и по содержанию в коре в данном месте всяких-разных атомов), а принять как данность и использовать.

[matabuba.livejournal.com]

А и правильно, не надо бороться. Проявить гибкость на этапе разворачивания. Но раз создав замкнутую или условно замкнутую (без активного оборота вещества) систему жизнеобеспечения, мы вообще исключаем человеков из экосистемы. О том и моление, чтобы не оптимизировать хищничество, а вырвать его с корнем.

[zewgma.livejournal.com]

У меня затык, требующий дополнительных знаний, на утверждении, что могут быть полупроводниковые схемы, построенные на одном только кремнии!
А в наших широтах песок - это полезное ископаемое, да! Зато землебитные дома можно строить, в два этажа даже. Глинозем.

[matabuba.livejournal.com]

В одном месте удобство одни - песок, в другом другие, глина, может быть даже с алюминием, всё это повлияет на порядок переработки, но не на сущность строительства. Всё равно дом будут строить роботы-термиты по капельке или из стекловолокна, которое неважно во сколько стадий получено.
Кремний это конечно не совсем точно. Я говорю слегка ересь, поскольку современное производство требует довольно чистого кремния и чистых модификаторов. Однако, уже известны способы получения чистого кремния из рисовой шелухи (необычно, да?) и есть надежда использовать сходный процесс в замкнутой теплице. Ферменты, ну всякое такое. Главное же что? - поставить задачу.

[zewgma.livejournal.com]

пошла почитала википедию... оказывается, чтоб был полупроводник, не обязательны примеси. Я ж говорю, знаний мне не хватает.

[matabuba.livejournal.com]

Современные технологи бьются за эффективность процесса, но не очень задаются вопросом "для чего?" Временно критерием служит прибыль. Вот мы им и поставим задачу, так сказать, обеспечим философией))

[matabuba.livejournal.com]

Кстати, при желании можно вернуться к германию. Германиевый транзистор 80 лет назад изготавливался буквально вручную. Но концептуально кремний подходит конечно лучше. Его треть от массы планеты.

[matabuba.livejournal.com]

то есть в смысле диод, а не транзистор))
p-n переход.

[zewgma.livejournal.com]

да понятно, что концептуально кремний лучше, правда, в том, что светится, его не поиспользуешь. А провода нужны или вообще можно без них?

[matabuba.livejournal.com]

Наверное не в виде проволоки, а в виде сети из относительно тонких и плохо проводящих каналов, но образующих несколько шин. Как в блочной электронике, представителем которой являются отживающие своё компьютеры открытой архитектуры. Сами проводники - металлические или из углерода. А может из раствора, находящегося в порах массива элементов зданий и сооружений. Вариантов много.

[zewgma.livejournal.com]

углерод проводит что-нибудь?

[matabuba.livejournal.com]

В молекулярных масштабах очень хороший, с нелинейными эффектами. Нанорубки, фуллерены, графен и всякая прочая модная хрень, получаемая из сажи и воздуха. В обычных условиях - умеренно хороший - в виде графита используется в щетках электродвигателей и как электрод приэлектроэрозионной обработке с большими токами. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%82

[zewgma.livejournal.com]

Ух ты.
Вспомнила, как в фильме "Красная палатка" (про экспедицию Нобиле) радист починил рацию, заменив какую-то деталь бумажкой, зачерченной простым карандашом (графит потому что).