Mir gefällt die Idee von nanotechnologischen Penning-Fallen , um Antimaterie zu halten, aber Sie müssen die zu speichernde Antimaterie liefern, also ist das wahrscheinlich nicht das, was Sie wollen. Sie möchten es auf normale Weise mit Atomen und Assemblern herstellen. (Ich mache den technischen Grund explizit, aus Gründen, auf die ich noch zurückkommen werde.)

Nanotechnologie könnte verwendet werden, um einige Chemikalien oder Kombinationen separater Moleküle sicher zu lagern und einzuschließen, die für die Herstellung eines Massensprengstoffs unpraktisch wären. Es ist kein Sprengstoff, aber stellen Sie sich vor, Sie hätten Nanozellen, die FOOF sicher bei Raumtemperatur speichern , bis sie absichtlich freigesetzt werden.

Dinge, die normalerweise nicht explosiv, aber energiedicht sind, könnten durch Nanotechnologie explosiv gemacht werden. Das Speichersystem würde den Auslöser für die Reaktion mit der Geschwindigkeit elektronischer Signale über die gesamte Masse verteilen und nicht erfordern, dass eine detonationsartige Reaktion die normale Eigenschaft dieser Chemikalie ist.

Wenn also einige andere Antworten Informationen über die Energiedichte von Chemikalien liefern, vertrauen Sie darauf, dass Nanotechnologie diese Energie sofort freisetzen kann. Soweit ich mich erinnere, ist sogar gewöhnliches Benzin energiedichter als Dynamit – es explodiert einfach nicht auf die gewünschte Weise. (Muss die Dichte von Benzin und Oxidationsmittel zusammen berechnen, um einen fairen Vergleich zu ermöglichen.)

Ah, hier ist ein Diagramm, das einige zeigt:

Sie könnten sogar in der Lage sein, Energie in einem Maßstab zu speichern, der mit der Kernenergie vergleichbar ist, weit über den Bereich der chemischen Energie hinaus. Diese Idee könnte sich lohnen, wenn Sie den exotischen Zustand mit einem Nanotech-Gerät erzeugen können, indem Sie Energie einspeisen, als würden Sie eine Batterie aufladen. Diese Vorstellung ist ein metastabiler angeregter Kernzustand , der über Quanteneffekte langfristig gehalten wird . Ich kann mir vorstellen, dass dies mit der Absicht erfunden wurde, Superbatterien herzustellen, aber er hat stattdessen Bomben bekommen, oder sie sind einfach zu super für den zivilen Gebrauch.

Ein weiteres relativ stabiles Kernisomer mit einer Halbwertszeit von 31 Jahren ist ^{178 m2} Hf, das die höchste Anregungsenergie aller vergleichbar langlebigen Isomeren aufweist. Ein Gramm reines ^{178 m2} Hf enthält etwa 1,33 Gigajoule Energie, was der Explosion von etwa 315 kg (694 lb) TNT entspricht .

Sprengstoffe mit gespannter Bindung (oder „Strain Energy“).

Beim Synthetisieren ... na ja, fast allem, werden sich die Atom- und Molekülbindungen in einer minimalen Energiekonfiguration einpendeln. Nur durch sorgfältiges Koppeln zweier unterschiedlicher Spezies, einer weit weniger energetischen, mit Bindungen geeigneter Länge, und einer anderen, die beide an die erste gebunden und dann sozusagen „abgelöst“ werden kann, ist es möglich, Moleküle dort zu erzeugen, wo die Bindungen bestehen nicht die minimal mögliche Energie haben.

Wenn sich diese Moleküle neu organisieren, wird die zusätzliche Konfigurationsenergie freigesetzt, normalerweise mit sehr hoher Geschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Sprengstoffen.

Ein solches Molekül ist Octanitrocuban, der schnellste bekannte Sprengstoff, und hat eine projizierte Brisanz, die drei- bis viermal höher ist als die von C4-Sprengstoff. Es taucht (aber mit seiner Brisanz und seinem Ertrag erheblich überschätzt) in Douglas E. Richards Split Second auf, wo es mit synthetisiert wird

Duplizierung von Zeitreisen auf Nanosekundenebene.

Aber diese Substanzen sind mit gewöhnlicher Chemie äußerst schwierig oder gar nicht herzustellen: Es ist, als würde man versuchen, Stahlfedern mit Werkzeugen aus Kitt zusammenzudrücken. Pyramidane sind nur theoretisch, und dies ist der einfache und intuitive Weg zu Azafenestran, der erst vor wenigen Jahren erreicht wurde:

Die Nanotechnologie, oder besser gesagt die Möglichkeit der großtechnischen Montage auf atomarer Ebene , ändert all dies. Mit der Nanotechnologie können Sie Atome in Konfigurationen zwingen, die sie niemals von selbst annehmen würden, egal was ungerichtete Atome um sie herum tun könnten, und dies erreichen, ohne dass der Rest der Struktur, egal wie komplex, auf Sie einstürzt und wahrscheinlich die gesamte Herstellung in Anspruch nimmt Pflanze damit.

Sie bauen also Ihren chemischen Sprengstoff, indem Sie ein sehr energiereiches Molekül mit sehr starken Bindungen verbiegen, einen Zweig nach dem anderen.

Zum Beispiel haben Superphane einen zusätzlichen Dehnungsstoß von 84 kJ/mol (vergleichen Sie das mit der explosiven Energie von RDX, die etwa 1300 kJ/mol beträgt. Nicht viel, aber das ist extra - und das für eine einfach belastete Konfiguration).

Es wäre theoretisch möglich, eine zusammengefaltete, dicht gepackte Polyfenestran-Verbindung mit 6400 bis 10000 kJ/mol Dehnungsenergie allein (über die Stabilität möchte ich nicht raten) zu biegen und herzustellen oder sogar vollständig zu entwerfen neue Verbindungen mit noch höherem Energiegehalt. Ein solcher hypothetischer Polyfenestran-Sprengstoff wäre etwa siebenmal stärker als RDX oder Hexanitrobenzol, mit einem relativen Wirksamkeitsfaktor von etwa 13 im Vergleich zu gewöhnlichem TNT.

(Entschuldigung, ich glaube, ich muss jetzt den hilfsbereiten Typen in schwarzen Anzügen an meiner Tür erklären, was "hypothetisch" bedeutet).