chemosintesi, il tradizionale (e onnipresenti in natura) modalità di avvio delle reazioni chimiche, molti milioni o più delle molecole dei reagenti si combinano in un liquido o di vapore, permettendo loro di entrare in collisione a caso attraverso il movimento termico fino a una quantità sufficiente di desiderata prodotti di reazione sono prodotti. Al contrario, in mechanosynthesis, una tecnica avanzata per sintesi chimica, ancora in via di sviluppo, molecolare sistemi meccanici che operano sotto le istruzioni programmate riunirà una singola molecola o atomo con un altro, legandoli insieme in un modo ordinato e diretto. Utilizzando questo metodo, le reazioni indesiderate potrebbe essere evitata, e la velocità di reazione potrebbe essere aumentata notevolmente.

mechanosynthesis rudimentale è stato già dimostrato con il silicio nel 2003, da Oyabu et al. Utilizzando un microscopio a scansione a effetto tunnel (STM), Oyabu ei suoi collaboratori usato la forza meccanica da soli a fare e rompere legami covalenti atomica. Questa impresa è stata effettuata a temperature criogeniche in un ambiente vuoto. In precedenza, nel 1988, i ricercatori IBM ha precisato le lettere "IBM" con atomi di xenon su una superficie di rame. Questo è stato mechanosynthesis non è vero, ma ha dimostrato la fattibilità di manipolare singoli atomi con un STM, un microscopio attuare con una punta monoatomico. In linea di principio, la manipolazione di singole molecole con una punta STM può essere fatto, anche se l'automazione del processo è stata difficile.

Per mechanosynthesis ad essere qualcosa di diverso da una curiosità scientifica, e possono essere utili per la costruzione di prodotti pratici, avrebbe dovuto essere effettuata in modo massiccio in parallelo, avvalendosi delle più flessibile blocchi atomici come il carbonio. Per costruire il numero necessario di atomico-manipolatori scala per sistemi di elaborazione mechanosynthesis, auto-replicanti e generali di manipolatori scopo sarebbe altamente auspicabile. Tale dispositivo è stato chiamato un assemblatore molecolare per lo scienziato che originariamente prevedeva che, Dr. Eric Drexler. Drexler ha pubblicato una esposizione popolare sul tema, nel 1986, Engines of Creation , seguito dal più tecnico Nanosystems nel 1992, che ha delineato una serie di macchine molecolari che sfruttano processi mechanosynthetic.

Se un assemblatore di auto-replicazione basata su mechanosynthesis di carbonio potrebbero essere sviluppati, la crescita esponenziale di auto-replicazione potrebbe consentire quantitativi chilogrammo di essere creato solo in pochi cicli di replica decine, anche se gli assemblatori molecolari si pesano solo uno picogrammi pochi. Poi, gli assemblatori potrebbero essere indirizzati a collaborare nella costruzione di macro-scala di prodotti quali computer, utensili elettrici, e le automobili.

Sfruttando appunto diretto da costruzione a livello atomico, questi prodotti possono essere costruiti con ogni atomo in un luogo predeterminato. Ciò consentirebbe un aumento delle prestazioni di diversi ordini di grandezza in diversi settori, come la densità di potenza dei motori e la miniaturizzazione di elementi di trasformazione. I nostri macchinari attuale è costruito da processi relativamente grezzo di confronto, e tende ad essere relativamente disorganizzata a livello atomico. Questa metodologia di produzione avveniristica è stata definita come la nanotecnologia molecolare o di fabbricazione molecolare.