Октябрь 2011 года

В это трудно поверить, но придет время (и оно уже не за горами), когда по нашему заказу, прямо у нас дома будут изготавливаться любые вещи, любые продукты, все, чего пожелаем. Мир изменится до неузнаваемости. И это станет возможным благодаря нанотехнологиям.

Чудеса нанотехнологий

От редакции. На этот раз выпуск рубрики будет не совсем обычным. Вам предстоит познакомиться с героями будущего — фантастического и совсем близкого, и перенестись в загадочную стихию нижнего мира, «мира гномов»

Приглашение в наномир

29 декабря 1959 года на Рождественском обеде Американского физического общества знаменитый американский физик Ричард Фейнман выступил с лекцией под странным названием «Внизу полным-полно места».

Управляя положением отдельных атомов и молекул, утверждал ученый, можно получить, синтезировать, любые вещества. «Пока мы вынуждены пользоваться, — говорил он,— веществами, которые предлагает нам природа. Но в принципе можно получить любое вещество искусственно. Никакой физический закон не мешает нам делать это».

Другими словами, Ричард Фейнман предлагал использовать атомы как некий строительный материал, вроде мельчайших кирпичиков, невидимых невооруженным глазом. Там, «внизу», в мире атомов, много свободного места, заявил он, там ждут нас невообразимые открытия.

Греческое слово «нанос» переводится как «гном», «карлик». От этого слова и произошла приставка «нано», означающая одну миллиардную часть любой меры длины. К примеру, один нанометр меньше метра в один миллиард раз.

Меньше микроба

Вообразить такую величину, во много раз меньшую микроскопической, почти невозможно. Мы привыкли к другим размерам, значительно большим. Их называют макроскопическими. Толщина человеческого волоса равна примерно пятидесяти тысячам нанометров. Величина микроба — это сотни нанометров. Опыты показывают, что наш глаз без микроскопа способен разглядеть объект размером не менее десяти тысяч нанометров. Где уж тут увидеть микроорганизмы, не говоря об атомах и молекулах.

Размер атома водорода, самого маленького атома из всех, — около одной десятой нанометра. Нанонаука занимается изучением частиц, размер которых хотя бы в одном направлении из трех (ширине, длине, высоте) равняется от одного до ста нанометров.

Мир наночастиц — особый, совершенно отличный от привычного нам, большого, макромира. При наноразмерах основные химические, физические, электрические, оптические свойства веществ разительно меняются.

Кто же не знает, что вода, «обработанная» серебром (говоря другими словами, содержащая наночастицы серебра), может храниться, не портясь, годами и даже становиться целебной? При этом, уничтожая микробы и вирусы, серебряные наночастицы человеческий организм не повреждают.

Ассемблеры Эрика Ддекслера

Давно возник вопрос: нельзя ли с помощью наночастиц серебра усилить действенность различных косметических и гигиенических средств? Оказалось, что можно. Появилась зубная паста, кремы и шампуни с серебряными наночастицами, лучше очищающими, сильнее смягчающими.

Было выяснено также, что ткань, в которую добавлены наночастицы серебра, сама себя дезинфицирует. Значит, если из такой ткани, например, пошить медицинские халаты, то они всегда будут оставаться стерильными.

Нанотехнологии стали наукой и обрели будущее после работ американского ученого Эрика Дрекслера, особенно когда появилась его книга «Машины созидания». В ней он писал: «Если атомы упорядочены одним способом, то образуются почва, воздух, вода, если другим — получается земляника или яблоки». И Дрекслер предложил свое средство для управления атомами.

По его мнению, таким средством должны стать наноскопических размеров машинки. Ученый назвал их ассемблерами, что в переводе с английского означает «сборщики».

Можно назвать их и по-другому — нанороботами. Они подвижны и, подобно большим роботам, имеют механические руки, манипуляторы.

На грани фантастики

Нанороботы должны действовать без участия человека, по заданной программе. Ассемблеров потребуется множество — миллиарды, а быть может, и больше — триллионы. Изготовлением своих «собратьев» будут заниматься специальные роботы — репликаторы.

Манипулируя атомами, ассемблеры смогут любые вещества превратить в какой угодно материал или даже в живое существо. Попав в организм человека путем обычного укола, они остановят процесс старения клеток, будут лечить их, доставлять лекарства.

Эти невидимые невооруженным глазом машинки-универсалы изменят работу заводов и фабрик. Все, что теперь изготавливается из природных материалов — автомобили, компьютеры, одежда, все-все они будут собирать из атомов и молекул.

Огромные перемены произойдут и в сельском хозяйстве. Ассемблеры тоже изменят его до неузнаваемости. Уже не потребуется выращивать растения и разводить животных. Зачем, если проще произвести продукты питания при помощи ассемблеров непосредственно из атомов, продукты, которые ничем не будут отличаться от естественных. К тому же нанороботы сделают это гораздо лучше и быстрее, чем делает природа.

Бунт нанороботов

Нанотехнологии позволили осуществить многое из того, о чем раньше и мечтать было невозможно. Однако они могут принести и вред. Самую большую тревогу вызывает всемирная катастрофа, которая возникла бы в случае бесконтрольного, лавинообразного размножения ассемблеров.

Страшно представить картину, которая получилась бы в случае такого бунта нанороботов, бунта бессмысленного и беспощадного. С огромной скоростью они начали бы использовать в качестве строительного материала здания, автомобили, животных, растения, людей.

Однако не все ученые разделяют эти опасения, говорят, что такого быть не может, что создать столь коварных нанороботов просто не удастся. Но как бы там ни было, опасности все же существуют. А потому на ученых, занимающихся нанотехнологиями, лежит огромная ответственность за грядущее.

Геннадий Черненко		Художник Елена Эргардт
Страничка автора		Страничка художника