Владимир Бодов (Кристофер)
Intro
Вближайшие несколько десятилетий в производственной, биологической и медицинскойсферах должна произойти революция. Причем довольно необычная, по современнымобывательским меркам. Мы очень глубоко проникли в технологии. Ведь даже еслиговорить о сегодняшней ситуации — мы не видим, как течет электрический ток, ноуже описали это явление множеством законов. Теперь ученые проникли гораздоглубже и добрались до нано-мира (одна милионная доля миллиметра). При этомточно также как применяется слово «робот» практически ко всему, чтоделается в современной технике, так и понятие «нанотехнологии» весьмаразмывчато.
Нано-роботы
Умымногих ученых мира заняты проектированием нано-роботов — устройств, которыесмогут производить действия на атомном и молекулярном уровнях. Это дает оченьбольшие перспективы.
Например,если будет изобретен робот-конструктор, способный на атомном уровнеконтролировать молекулы и производить новые материалы (например, делать водуили кислород), то мы сможем поставить любой производственный процесс нанано-уровень.
Нано-роботы-конструкторыинтересны и для других сфер народного хозяйства, так как смогут производитьпродукты питания, топливо и прочие необходимые атрибуты для жизнедеятельностичеловека. Не стоит забывать и о том, что нано-роботы смогут исамовоспроизводиться, точно также, как и сейчас — у нас машины собирают другиемашины. При этом человек пока не видит в этом опасности.
Сточки зрения медицины, в большинстве случаев говорят о нано-роботах — дестракторах (уничтожителях). Если запустить таковых в человеческое тело изапрограммировать определенным способом, то можно без труда выделять иуничтожать вирусы и другие ненужные элементы. Таким образом, появляются мысли отом, что человек может стать бессмертным. Вообще, при слове«нанотехнологии» у многих ученых съезжает крыша:).
Нано-роботы-уничтожителиинтересны для экологов, которые видят за внедрением этих технологий возможностиустранения неприятных последствий жизнедеятельности человека. Вот что нам могутдать нано-технологии. А так ли все это на самом деле?
Теория «разумной» среды обитания
Впринципе, это то, что вытекает из вышеописанного. С помощью нано-роботовчеловек сможет настроить окружающую среду максимально комфортно для своегосуществования. Она будет предназначена только для его обслуживания. При этомуправлением большинством таких нано-роботов будет заниматься какой-либо аналогкомпьютера. И здесь есть три точки зрения:
Этобудет новый тип разума, а человек отойдет на второй план. Хотя, такая точказрения достаточно спорна. Не так давно всемирным разумом называли интернет,хотя он стал ни чем иным как большим хранилищем данных.
Таккак нано-роботы смогут самовоспроизводиться, то это может повлечь за собой рядпроблем, особенно если произойдут сбои в программах.
Разработавтакую глобальную систему, человек сможет более эффективно покорять космос изавоевывать новые пространства. Представьте себе вариант, когда на какую-либопланету «высаживаются» миллиарды запрограммированных нано-роботов.Одни отвечают за строительство, другие — за промышленность, а третьи — заадаптацию атмосферы.
Чтосамое интересное, третий вариант развития очень редко предусматривался даже всфере научной фантастики.
Что же есть в реальности?
Покамы видим очень много разговоров и демонстраций компьютерной графики,изображающих атомы и молекулы ДНК. По ожиданиям ученых и научной прессы первыенано-роботы должны появиться до 2010 года. Резонный вопрос: что же есть сейчас?
Возьмемпродукцию корпорации Nanomuscle. Нано-мускулы действительно являютсяальтернативой микро-электродвигателям. Они дешевле, мощнее и удобнее виспользовании. За основу действия таких «мускул» взят принцип«эффекта памяти формы». Если некую металлическую детальдеформировать, а потом ее нагреть, то она вернется в исходную форму, котораябыла до деформации. Это и называют «памятью». Чаще всего заметаллический сплав используют никель-титан. Изначально его деформируют ивнедряют в устройство. При пропускании по сплаву электрического тока илинагревании, сплав исправляет форму. Таким образом, закладывая различные типыдеформаций, можно сообщать такой детали разные типы движения. Получаетсянекоторый момент программирования. И название «мускулы» подходитболее чем, поскольку они на подобие биологических, запрограммированы наопределенный тип движения или выполнение только одной операции. У«нано-мускул» есть одна главная проблема — со временем детальизнашивается. В некоторых случаях она рассчитана на 1000 движений и не больше.Сейчас задачей ученых является — довести это количество хотя бы до миллиона.Поэтому ищутся новые материалы, а также пути к улучшению титано-никелевогосплава.
Еслисравнить стоимость такой детали со стоимостью микроэлектродвигателя, то мыполучаем, что нано-мускулы в десятки, а то и сотни раз дешевле, при этом нетребуется сложного технологического процесса для их производства.
Наданный момент корпорация Nanomuscle предлагает несколько различных типов имоделей двигателей, самое востребованное применение которых — производствоигрушек. Но, как мне кажется, мы скоро сможем увидеть активное внедрение оных иобычную робототехнику, ведь производство любого робота может подешеветь внесколько раз.
Длятого, чтобы ближе понять нынешнее состояние микро-технологий, а такжезадуматься о будущих возможностях нано-технологий, рекомендую найти информациюпо нынешнему состоянию производства компьютерных процессоров, которое стоит напике индустрии.
Что мы не можем увидеть
Странно,конечно об этом так говорить… Мы никогда и не увидим нано-робота:) Разве что,вооруженным глазом:).
Хотяможем увидеть одного из них и не вооруженным — NanoWalker размером с монету.Разработанный в лаборатории биотехнологий Массачусетского Института Технологий(MIT Research Labs), сейчас он очень популярен в сети. Хотя имеет местомножество иллюстраций, я бы воздержался говорить о том, что такое изобретениедействительно реально, поскольку заявлено, что, на борту у него инфракрасныйдатчик и передвигается NanoWalker автономно, для работы с нано технологиями унего на борту есть еще и микроскоп, и система позиционирования (для того, чтобыбыстро находить молекулы), а так как он создан и для медицинских целей, то наего борту есть много других датчиков. Представляете какой прорыв был в медицинев 2002 году? Этот же ученый, вернее его лаборатория Сильвина Мартеля (SylvainMartel) занимается еще рядом, не побоюсь этого слова, попсовых проектов, в томчисле The I-Grain Project (персональный компьютер размером с зерно) ичипом-имплантантом для мозга.
Другойвариант более реален — под руководством Нэдриана Симана (Nadrian C. Seeman) вНью-Йоркском Университете проводятся исследования в области реализациипрограммируемого механизма на базе синтетических молекул ДНК. Существенныхрезультатов пока в этой области не достигнуто, но цель поставлена правильная — необходимо создать управляемые и независимые от других молекулы, способныевыполнять определенные функции. Пока же ситуация не подконтрольна — назапрограммированные молекулы внешние среды воздействуют также как и на обычные.То есть само понятие нано-робота от нас пока далеко.
В завершение
Вокругтемы «нано-технологии» стоит очень много так называемого научного«шоу-бизнеса». При этом тему настолько популяризировали, что дажепоявилось целое течение против нано-технологий. При этом ни одной реальнойреализации, кроме титано-никилиевых сплавов (TiNi) нет. То есть, хочешь бытьпопулярным — поговори о нано-технологиях. По более реальным оценкам ученых, этитехнологии смогут быть нам доступны только в следующем веке.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта chemworld.narod.ru