Сам принцип Фейнман сформулировал еще 50 лет назад. Например делаем робота, который может воспроизвести свою точную копию, но в 10 раз меньше. Маленький робот делает еще более мелкого и в конце цепочки наноробот - умный мелкий механический зверек. Тогда это было фантастика, сейчас ближайшая реальность.
Гонка уже пошла и японцы само собой одни из первых. США планируют создание первых нанороботов через 3-5 лет. У нас Чубайс. Вообще мне думается, что нанороботы - это в тысячу раз более важное изобретение чем атомная энергия или космическая ракета. Нанороботы могут полностью изменить весь окружающий нас мир в том числе и самого человека. Это будет уже совсем другой мир и другое человечество. Если конечно будет - тут тоже есть вопросы.
Нанороботы - будущий триумф или трагедия для человечества?
Современная наука и инженерия нуждаются в помощи роботизированной техники для решения различных задач. При этом проблемы, все чаще встающие перед учеными, требуют создания не гигантов, способных вырыть котлован одним движением ковша, а крошечных, невидимых глазу машин. Эти продукты инженерии непохожи на роботов в привычном понимании, однако способны самостоятельно выполнять сложные задачи по имеющимся алгоритмам. Такие машины называют нанороботами. Микроскопические роботы могут решать массу важных для человечества задач, совершить переворот в медицине, уничтожать вредные отдходы и даже готовить необходимую людям инфраструктуру для жизни на других планетах. Однако любой, даже самый мизерный программный сбой может оказаться для человечества фатальным.
Нанороботы (в англоязычной литературе также используются термины «наноботы», «наноиды», «наниты») - роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой. Они должны обладать функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Размеры нанороботов не превышают нескольких нанометров. Согласно современным теориям, нанороботы должны уметь осуществлять двустороннюю коммуникацимю: реагировать на акустические сигналы и быть в состоянии подзаряжаться или перепрограммироваться извне посредством звуковых или электрических колебаний. Также важной представляются функции репликации – самосборки новых нанитов и программированного самоуничтожения, когда среда работы, например, человеческое тело, более не нуждается в присутствии в нем нанороботов. В последнем случае роботы должны распадаться на безвредные и быстовыводимые компоненты.
Днем рождения нанотехнологий считается 29 декабря 1959 г. Профессор Калифорнийского технологического института Ричард Фейнман (Нобелевский лауреат 1965 г.) в своей лекции «Как много места там, внизу» ("There’s plenty of room at the bottom"), прочитанной перед Американским физическим обществом, отметил возможность использования атомов в качестве строительных частиц. С тех пор начинается создание атомно-силовых и сканирующих туннельных микроскопов, способных не только давать трехмерный рисунок расположения атомов, но и перемещать их. Другой отправной точкой в теории нанороботов можно считать книгу «Машины Созидания» американского ученого Эрика Дрекслера, в которой он описывает минироботов, которые работают по заданным программам и собирают из молекул что угодно, в том числе и самих себя.
В 1991 профессор Суимо Лиджима разработал нанотрубки на основе фуллеренов. На их основе создаются материалы в десятки раз прочней стали. Также следует отметить американские разработки наноманипулятора, устройства, состыкованного с атомным микроскопом и управляемого человеком через виртуальный интерфейс.
Немало нанотехнологических устройств уже создано и хотя они пока являются экспериментальными разработками, практические перспективы очевидны. Разработан наноэлектродвигатель, имеющий обмотку из одной длиной молекулы, способной без потерь передавать ток. При подаче напряжения начинал вращаться ротор, состоящий из нескольких молекул. Существует также устройство линейной транспортировки, способное перемещать молекулы на заданное расстояние. Разрабатываются также молекулярные биосенсоры, антенны, манипуляторы.
Сфера применения нанроботов очень широка. По сути, они могут быть необходимы при создании, отладке и поддержании функционирования любой сложной системы. Наномашины могут применяться в электронике для создания миниустройств или электрических цепей - данная технология называется молекулярной наносборкой. В перспективе любая сборка на заводе из компонентов может быть заменена простой сборкой из атомов.
Однако на первое место сейчас вышел вопрос применения нанороботов в медицине. Тело человека как бы наталкивает на мысль о нанороботах, поскольку само содержит множество естественных наномеханизмов: множество нейтрофилов, лимфоцитов и белых клеток крови постоянно функционируют в организме, восстанавливая поврежденные ткани, уничтожая вторгшиеся микроорганизмы и удаляя посторонние частицы из различных органов. Путем обычной инъекции нанороботы могут быть впрыснуты в кровь или лимфу. Для наружного применения раствор с этими роботами может быть нанесен на участок ткани. Одним из разработанных направлений является транспортировка лекарства к пораженным клетками. При обычном введении лекарства лишь одна молекула из ста тысяч достигает цели, в то время как наноустройство в белковой оболочке увеличивает эффективность на два порядка, в перспективе не будет опознаваться фагоцитами как «чужой» и после выполнения функции распадается на безвредные компоненты. Такие нанороботы могут быть эффективными, например, при медикаментозном лечении раковых опухолей.
Нанороботы могу делать буквально все: диагностировать состояния любых органов и процессов, вмешиваться в эти процессы, доставлять лекарства, соединять и разрушать ткани, синтезировать новые. Фактически, нанороботы могут постоянно омолаживать человека, реплицируя все его ткани. На данном этапе учеными разработана сложная программа, моделирующая проектирование и поведение нанороботов в организме. Чрезвычайно детально разработаны аспекты маневрирования в артериальной среде, поиска белков с помощью датчиков. Ученые провели виртуальные исследования нанороботов для лечения диабета, исследования брюшной полости, аневризмы мозга, рака, биозащиты от отравляющих веществ.
Логично задать вопрос – когда же нанороботы придут в наш мир, станут такой же обыденностью, как персональные компьютеры и интернет. По прогнозам ученых, век нанороботов уже не за горами.
Существующие прототипы двигателя, процессора, захвата будут собраны в единое устройство, и эпоха нанороботов наступит до 2015 года. Все названные перспективы могут осуществиться, наномашины будут в состоянии воссоздавать любые предметы из атомов, смогут омолаживать человека, станут искусственными производителями пищи, заполнят околоземное пространство и сделают пригодными для человека планеты и их луны.
Существуют, однако, и опасения по поводу наномеханики. Так, упомянутая выше книга «Машины Созидания» повествует о сбое в программе роботов, в силу чего они превращают всю землю в месиво из самих себя. Читатель также может вспомнить «Непобедимый» Станислава Лемма, в котором крошечные роботы, наследие цивилизации Лиры, будучи примитивными механизмами, объединяются миллионами, образуя мыслящие конструкции, готовые уничтожить человека человека с бездушием механизма чтобы затем снова погрузиться в тысячелетний стазис.
Данные взгляды не являются прерогативой фантастов, их поддерживает ряд ученых, которых в прессе иногда называют наноапокалиптиками. Профессор Евгений Абрамян в своей статье «Угрозы новых технологий» рисует ситуацию, при которой роботы, предназначенные для разборки на атомы отходов, начнут разбирать в силу сбоя и все остальное. При этом такие машины будут самореплицироваться. Кроме того, как отмечает ученый, эти микромашины могут стать основой для новых, еще более чудовищных, чем современные, средств ведения войны.
Так или иначе, шаг к созданию нанороботов уже сделан и мы в очередной раз сталкиваемся с вопросом постановки формулировки: меняют ли наши нововведеня нашу же жизнь, или мы сами её меняем. Сможем ли мы создать на основе наномеханики мир, свободный от голода, нужды и при этом имеющий потенциал к развитию, или дорога из желтого нанокирпича приведет нас к хаосу новых войн будет зависеть от нас самих, но ясно одно: мир меняется и мы стремительно меняемся вместе с ним.
Однако есть и другое мнение...
Японские эксперты настаивают на более серьезном подходе к проблемам, связанным с использованием нанотехнологий. Иначе, при всей пользе нанотехнологий, последствия для здоровья людей и окружающей среды могут быть ужасными. В рамках различных экспериментов установлено, что наноэлементы могут легко впитывать загрязнения и распространять их в окружающей среде. А отдельные вещества, разработанные на базе нанотехнологий, могут вызывать опасные повреждения внутренних органов.
Нанотехнологии, помимо положительного эффекта в самых разных областях, таят в себе и опасности для человечества, считают японские ученые. Речь, в первую очередь, идет об экологических проблемах, связанных с нанотехнологиями. При этом ученые отмечают, что в самой Японии ситуация с нанотехнологиями воспринимается в радужных тонах, в то время, как на Западе этими проблемами заняты всерьез.
Эксперты прогнозируют различные неблагоприятные воздействия нанотехнологий на окружающий мир и здоровье человека. При этом возникают серьезные споры и ряд экспертов советует наложить мораторий на некоторые виды материалов. В частности, по данным исследований нанотрубки, которые представляют собой соединение сверхнотнких игл, близки по структуре асбесту. А асбест, в свою очередь, серьезно повреждает легкие при вдыхании его частиц. Эксперты НАСА провели эксперимент, в ходе которого выяснилось, что нанотрубки при вдыхании могут вызвать воспаление легких.
При этом наноэлементы представляют опасность для окружающей среды не только в виде нанотрубок. Наноэлементы обладают абсорбирующими свойствами гораздо более высокими, чем у обычных молекул. То есть наноэлементы могут поглощать большее количество загрязнений. Это может привести к тому, что при распространении наноэлементов в окружающей среде возникнет опасность распространения ими загрязнений.
Тема: Нанороботы - другая эра человечества. (Прочитано 1490 раз)
