Всеки вид човешка дейност е обрасъл с митове. Нанотехнологиите, основният научен и технологичен проект на нашето време, не правят изключение. Освен това тук създаването на митове докосва самата същност. Повечето хора, дори и тези, принадлежащи към научната общност, са убедени, че нанотехнологията е на първо място манипулирането на атоми и изграждането на предмети чрез сглобяването им от атоми. Това е основният мит.
Научните митове са двойни. Някои от тях са породени от непълнотата на познанията ни за природата или липсата на информация. Други са създадени нарочно с конкретна цел. В случая с нанотехнологиите имаме втори вариант. Благодарение на този мит и последствията, произтичащи от него, беше възможно да се привлече вниманието на властите и драстично да се ускори стартирането на проекта на нанотехнологиите с автокаталитично увеличение на инвестициите. По същество това беше малко изневери, съвсем приемливо от правилата на играта на най-високо ниво. Митът изигра благотворната си роля като инициатор на процеса и беше щастливо забравен, когато стана дума за самата технология.
Но митовете имат невероятно свойство: когато се родят, те започват да живеят собствения си живот, докато демонстрират удивителна жизненост и дълголетие. Те са толкова здраво вкоренени в съзнанието на хората, че влияят върху възприемането на реалността. Истинските нанотехнологични процеси, както чуждестранни, така и руснано проекти, коренно противоречат на мита, което създава объркване в главите им (повечето хора все още не разбират какво е нанотехнологията), отхвърляне (това не са истински нанотехнологии!) И дори отричане на нанотехнологиите! като такъв.
В допълнение към основния мит, историята на нанотехнологиите ни разкрива няколко съпътстващи мита, които вълнуват различни групи от населението, пораждайки неоснователни надежди при едни и паника в други.
Митът за основателя
Най-безобидният от низ от митове е приписването на Ричард Фейнман, експерт в областта на квантовата теория на полето и физиката на частиците, като основател на нанотехнологиите. Този мит възниква през 1992 г., когато пророкът за нанотехнологиите Ерик Дрекслер се обръща към сенатска комисия по време на изслушване на тема „Нови технологии за устойчиво развитие“. За да премине през изобретения от него проект за нанотехнологии, Дрекслер посочи изявлението на Нобеловия лауреат по физика, непоклатим авторитет в очите на сенаторите.
За съжаление, Фейнман почина през 1988 г. и следователно не можа нито да потвърди, нито да отрече това твърдение. Но ако можеше да го чуе, тогава, най-вероятно, щеше да се смее весело. Той беше не само изключителен физик, но и известен шегаджия. Нищо чудно, че неговата автобиографична книга носи заглавието: "Разбира се, че се шегувате, господин Фейнман!" Същата отпразнувана реч, която Фейнман произнесе в новогодишната вечеря на Американското дружество по физика в Калифорнийския технологичен институт, беше получена съответно. Според спомените на един от участниците в тази среща, американският физик Пол Шликт: „Реакцията на публиката като цяло може да се нарече весела. Повечето мислеха, че ораторът играе на глупака."
Промоционално видео:
Но думите: "Принципите на физиката, които познаваме, не забраняват създаването на обекти" атом по атом ". Манипулацията на атомите е съвсем реална и не нарушава никакви природни закони ", казаха те. Това е факт. Останалото беше спекулации за миниатюризация, съчетана с футурологични прогнози. Четвърт век по-късно някои от идеите на Фейнман са „творчески” разработени от Ерик Дрекслер и пораждат основните митове за нанотехнологиите. По-нататък често ще се връщаме към тази реч, за да си припомним какво всъщност е казал Фейнман, и в същото време да се насладим на яснотата и образността на формулировките на великия учен.
Митът за безстопанствените технологии
Когато създаваме обект атом по атом, очевидно прилагаме технология без отпадъци. Думата "очевидно" се използва тук в най-изначалния смисъл - когато хората, преди всичко служители, гледат снимки, изобразяващи процеса на манипулиране на атомите, те не виждат никакви отпадъци, няма тръби за пушене, които замърсяват атмосферата, и промишлени отпадни води, които замърсяват водните тела … По подразбиране е ясно, че влаченето на почти безтеглов атом на разстояние няколко нанометра изисква малко количество енергия. Като цяло идеалната технология за „устойчиво развитие“- концепция, която беше изключително популярна през 90-те години на миналия век.
Въпросът откъде идват атомите за сглобяване е почти неприличен. Естествено, от склада, откъдето вероятно са доставени от екологично чисти електромобили. По-голямата част от населението има малка представа откъде идва. Например материалите, от които са произведени различни индустриални продукти, които консумираме във все по-големи количества. Връзката на тези продукти с химическата промишленост не се вижда. Химията като наука е скучна и не е много необходима, а химическата промишленост, както със сигурност е вредна за околната среда, трябва да бъде затворена.
Наред с други неща, химическата промишленост, според мнението на мнозинството, е хищна загуба на природни ресурси, използвайки нефт, газ, руди и минерали за своите процеси. А за новата технология, както си я представят нейните съмишленици, са нужни само атоми: в този раздел на склада съхраняваме златни атоми, в следващия - железни атоми, след това натриеви атоми, хлорни атоми … Като цяло цялата периодична таблица на Менделеев. Принудени сме да разочароваме авторите на тази идилична картина: самите атоми, с изключение на атомите на инертните газове, съществуват само във вакуум. Във всички останали условия те взаимодействат със собствен вид или други атоми, при химическо взаимодействие с образуването на химични съединения. Това е природата на нещата и нищо не може да се направи по въпроса.
Всяка технология изисква някои адаптации, средства за производство, които също избягват вниманието на апологетите за сглобяване на предмети от атоми. Въпреки това, понякога напротив, те привличат вниманието им и ги разклащат до сърцевината. Всъщност тунелните и силовите микроскопи са красиви устройства, видимо доказателство за силата на човешкия ум. И като цяло, лабораториите, в които се занимават с манипулирането на атоми, са образ на бъдещи технологии в духа на „Третата вълна“на Алвин Тофлер: така наречените чисти помещения с климатик и специално пречистване на въздуха, устройства, които изключват и най-малките вибрации, оператор в специално облекло с висше образование в джоб.
Ще се събере ли всичко това и от атоми без отпадъци? Включително основи, стени и покриви? Вярваме, че дори най-пламенните съмишленици на тази технология няма да посмеят да отговорят утвърдително.
Човечеството някой ден ще създаде без отпадъци, екологично чисти технологии, но те ще се основават на различни принципи или на коренно различна техника.
Митът за наномашините
Всъщност първоначално ставаше дума за различна техника. Идеята, че е необходимо да има подходящ размер манипулатор за проектиране на наноразмер, е очевидна. Ето как Ричард Фейнман видя реализацията на тази идея:
„Да предположим, че направих набор от десет ръце на манипулатора, намалих четири пъти и ги свързах с проводници към оригиналните лостове за управление, така че тези ръце едновременно и точно да повтарят движенията ми. Тогава ще префабрикувам набор от десет рамена с четвърт размер. Естествено, първите десет манипулатори ще произведат 10x10 = 100 манипулатори, обаче намалени с коефициент 16 …
Нищо не ни пречи да продължим този процес и да създадем толкова миниатюрни машини, колкото искаме, тъй като това производство няма ограничения, свързани с поставянето на машини и тяхното потребление на материали … Ясно е, че това веднага премахва проблема с цената на материалите. По принцип бихме могли да организираме милиони еднакви миниатюрни фабрики, където мънички машини непрекъснато пробиват дупки, щамповат части и т.н."
Този подход е директна реализация на идеята за създаване на миниатюрни устройства. Той, макар и с много ограничения, работи на микро ниво, за което свидетелстват т. Нар. Микроелектромеханични устройства. Използват се в системи за разполагане на въздушни възглавници в автомобили при аварии, в лазерни и мастиленоструйни принтери, в сензори за налягане, в битови климатици и в индикатори за нивото на горивото в резервоар за газ, в пейсмейкъри и в джойстици за конзоли за игри. Гледайки ги под микроскоп, ще видим познатите ни предавки и валове, цилиндри и бутала, пружини и клапани, огледала и микросхеми.
Но нанообъектите имат свойства, различни от тези на макро- и микрообъектите. Ако намерим начин пропорционално да намалим размера на транзисторите от сегашните 45-65 nm на 10 nm, тогава те просто няма да работят, защото електроните ще започнат тунелиране през изолационния слой. И свързващите проводници ще станат по-тънки до верига от атоми, която ще провежда тока различно от масивните проби и ще започне да се разпръсква към страните поради топлинно движение или, обратно, да се събира в грамада, забравяйки за задачата да поддържа електрически контакт.
Същото се отнася и за механичните свойства. С намаляването на размера, съотношението между повърхността и обема се увеличава и колкото по-голяма е повърхността, толкова по-голямо е триенето. Нано-обектите буквално се придържат към други нано-обекти или към повърхности, които за тях поради собствената си дребност изглеждат гладки. Това е полезна черта за гекон, който се разхожда лесно по вертикална стена, но изключително пагубно за всяко устройство, което трябва да кара или да се плъзга по хоризонтална повърхност. За да го преместите просто от мястото си, ще трябва да похарчите непропорционално количество енергия.
От друга страна, инерцията е малка, движението спира бързо. Не е трудно да се направи нано-махало - да прикрепите частица от злато с диаметър няколко нанометра към въглеродна нанотръба с диаметър 1 nm и дължина 100 nm и да я окачите от силиконова плоча. Но това махало, ако го завъртите във въздуха, ще спре почти веднага, защото дори въздухът е значителна пречка за него.
Както се казва, нанообектите имат висока печалба и по принцип е лесно да ги заблудите. Мнозина вероятно са наблюдавали движението на Браунов в микроскоп - произволно хвърляне на малка твърда частица във вода. Алберт Айнщайн още през 1905 г. обясни причината за това явление: водни молекули, които са в постоянно топлинно движение, удрят повърхността на частицата и некомпенсираната сила на удари от различни страни води до това, че частицата придобива скорост в една или друга посока. Ако частица с размер 1 μm усеща силата на въздействието на малки молекули и променя посоката на движение, тогава какво можем да кажем за частица от 10 nm, която тежи милион пъти по-малко и за която съотношението на теглото към повърхността е 100 пъти по-малко.
Независимо от това, в научната и научно-популярната литература, особено в медийните публикации, постоянно се срещат описания на нанокопията на различни механични части, зъбни колела, гаечни ключове, колела, оси и дори скоростни кутии. Предполага се, че те ще бъдат използвани за създаване на работещи модели наномашини и други устройства. Не приемайте тези произведения с неоправдана сериозност, осъждайте, чудете се или се възхищавайте. „Аз лично съм убеден, че ние физиците можем да разрешим подобни проблеми само за забавление или забавление“, казва Ричард Файнман. Физиците се шегуват …
Всъщност те са напълно наясно с факта, че за да се създадат наномеханични или наноелектромеханични устройства, е необходимо да се използват дизайнерски подходи, които се различават от макро- и микроаналозите. И тук, за начало, дори не е нужно да измисляте нищо, защото за милиарди години еволюция природата е създала толкова много различни молекулярни машини, че десет години няма да са достатъчни за всички нас да разберат, копират, адаптират за нашите нужди и да се опитат да подобрят нещо.
Най-известният пример за естествен молекулен двигател е така нареченият бактериален флагеларен двигател. Други биологични машини осигуряват свиване на мускулите, сърдечен ритъм, транспорт на хранителни вещества и транспорт на йони през клетъчната мембрана. Ефективността на молекулярните машини, които превръщат химическата енергия в механична работа, в много случаи е близо 100%. В същото време те са изключително икономични, например по-малко от 1% от енергийните ресурси на клетката се изразходват за работа на електродвигатели, които осигуряват движението на бактерии.
Струва ми се, че описаният биомиметичен (от латинските думи "биос" - живот и "миметис" - имитация) е най-реалистичният начин за създаване на наномеханични устройства и една от онези области, в които сътрудничеството на физици и биолози в областта на нанотехнологиите може да доведе до осезаеми резултати.
Митът за наноробота
Да предположим, че сме създали скица на наноустройството на хартия или на компютърен екран. Как да го съберем и за предпочитане не в едно копие? Следвайки Фейнман можете да създадете „малки машини, които непрекъснато да пробиват дупки, да щамповат части и т.н.“и миниатюрни манипулатори за сглобяване на готовия продукт. Тези манипулатори трябва да бъдат контролирани от човек, тоест трябва да имат някакво макроскопско оборудване или поне да действат според програма, дадена от човек. Освен това е необходимо по някакъв начин да наблюдаваме целия процес, например, използвайки електронен микроскоп, който също има макроразмери.
Алтернативна идея е предложена през 1986 г. от американския инженер Ерик Дрекслер във футурологичния бестселър „Машини за създаване“. Израснал, като всички хора от своето поколение, по книгите на Исаак Азимов, той предложи да се използват механични машини с подходящи (100-200 nm) размери - нанороботи за производството на наноустройства. Вече не ставаше въпрос за пробиване и пробиване, тези роботи трябваше да сглобят устройство директно от атоми, така че те бяха наречени асемблери - асемблери. Подходът обаче остана чисто механичен: асемблерът беше оборудван с манипулатори с дължина няколко десетки нанометра, мотор за придвижване на манипулаторите и самия робот, включително споменатите по-рано редуктори и трансмисии, както и автономен източник на захранване. Оказа се, че нанороботът трябва да се състои от няколко десетки хиляди части, т.е.и всеки детайл е съставен от една или двеста атома.
Проблемът с визуализирането на атоми и молекули някак неусетно изчезна, изглеждаше съвсем естествено, че наноробот, работещ с предмети със сходни размери, „ги вижда“, докато човек вижда пирон и чук, с който чука този пирон в стената.
Най-важната единица на нанобота беше, разбира се, бордовият компютър, който контролираше работата на всички механизми, определяше кой атом или коя молекула трябва да бъде заловен от манипулатора и къде да ги постави в бъдещото устройство. Линейните размери на този компютър не трябва да надвишават 40-50 nm - това е точно размерът на един транзистор, постигнат от индустриалната технология на нашето време, 25 години след като Drexler написа книгата си „Създаване на машини“.
Но Дрекслер също насочи книгата си към бъдещето, към далечното бъдеще. По времето на това писане учените все още не са потвърдили дори фундаменталната възможност за манипулиране на отделни атоми, да не говорим за сглобяването на поне някои структури от тях. Това се случи само четири години по-късно. Устройството, което се използва за това за първи път и се използва и до днес - тунелният микроскоп - има доста осезаеми размери, десетки сантиметри във всяко измерение и се контролира от човек, използващ мощен компютър с милиарди транзистори.
Мечтаната идея за нанороботи да сглобяват материали и устройства от отделни атоми беше толкова красива и примамлива, че това откритие само го направи убедително. По-малко от няколко години по-късно сенаторите на Съединените щати, журналистите, които са далеч от науката, повярваха в това и с представянето си - обществеността и, което е доста изненадващо, самият автор, който продължи да го защитава, дори когато му беше ясно обяснено, че идеята е нереализирана по принцип … Има много аргументи срещу подобни механични устройства, ще цитираме само най-простия, представен от Ричард Смалли: манипулатор, който „залови“атом, ще се свърже с него завинаги поради химическо взаимодействие. Смали беше Нобелов лауреат по химия, което сигурно беше така.
Но идеята продължи да живее собствения си живот и оцеля до днес, като става забележимо по-сложна и допълнена с различни приложения.
Митът за медицинските нанороботи
Най-популярният мит е, че има милиони нанороботи, които ще проникнат през нашите тела, ще диагностицират състоянието на различни клетки и тъкани, ще поправят разрушения с наноскалпел, дисектират и демонтират ракови клетки, изграждат костна тъкан чрез сглобяване на атоми, изстъргват холестеролни плаки с наноскоп и в мозъка избирателно разкъсване на синапси, отговорни за неприятни спомени. И също така докладвайте за свършената работа, като предавате съобщения като: „Алекс на Юстас. Открити повреди на митралната клапа. Счупването беше отстранено. Именно последното предизвиква сериозно обществено притеснение, защото това е разкриването на частна информация - посланието на наноробота може да бъде получено и дешифрирано не само от лекар, но и от външни лица. Тази загриженост потвърждаваче във всичко останало хората вярват безусловно. Както в нанороботите-шпиони, в „умен прах“, който ще проникне в нашите апартаменти, наблюдавайте ни, подслушвайте нашите разговори и отново предавайте получените видео и аудио материали чрез нано-предавател с наноантена. Или в убийствени наноботи, които удрят хората и технологиите с наноразмери, може би дори ядрени.
Най-удивителното е, че почти всичко описано може да бъде създадено (и нещо вече е създадено). И инвазивни системи за диагностика, които отчитат състоянието на организма, и лекарства, които действат върху определени клетки, и системи, които почистват съдовете ни от атеросклеротични плаки, и растежа на костите, и изтриването на спомени, и невидимите системи за дистанционно проследяване и „умен прах“.
Всички тези системи на настоящето и бъдещето обаче нямат и няма да имат нищо общо с механичните нанороботи в духа на Drexler, с изключение на размера. Те ще бъдат създадени съвместно от физици, химици и биолози, учени, работещи в областта на синтетичните науки, наречени нанотехнологии.
Митът за физическия метод за синтезиране на вещества
В своята лекция Ричард Фейнман неволно предаде тайната вечна мечта на физиците:
„И накрая, мислейки в тази посока (възможността за манипулиране на атомите. - GE), стигаме до проблемите на химичния синтез. Химиците ще дойдат при нас, физиците, с конкретни заповеди: "Слушайте, приятелю, няма ли да направите молекула с такова и такова разпределение на атоми?" Самите химици използват сложни и дори мистериозни операции и техники за приготвяне на молекули. Обикновено, за да синтезират предвидената молекула, те трябва да смесват, разклащат и обработват различни вещества за доста дълго време. Щом физиците създадат устройство, способно да работи с отделни атоми, цялата тази дейност ще стане ненужна … Химиците ще поръчат синтез, а физиците просто ще "поставят" атоми в правилния ред."
Химиците не синтезират молекула; химиците получават вещество. Веществото, неговото производство и трансформация е предмет на химията, до ден днешен загадъчен за физиците.
Молекулата е група от атоми, не само подредени в правилния ред, но и свързани с химически връзки. Прозрачна течност, в която има един кислороден атом за два водородни атома, може да бъде вода или може да бъде смес от течен водород и кислород (внимание: не се смесвайте у дома!).
Да предположим, че по някакъв начин успяхме да съберем куп от осем атома - два въглеродни атома и шест водородни атома. За физик тази група вероятно ще бъде молекула на етан С2Н6, но химик ще посочи поне още две възможности за комбиниране на атоми.
Да предположим, че искаме да получим етан чрез сглобяване от атоми. Как мога да направя това? Откъде да започнете: преместете два въглеродни атома или прикрепете водороден атом към въглероден атом? Труден въпрос, включително за автора. Проблемът е, че досега учените се научиха да манипулират атомите, първо, тежки и второ, не много реактивни. Доста сложни структури са сглобени от ксенонови, златни, железни атоми. Как да се справим с леките и изключително активни водородни, въглеродни, азотни и кислородни атоми не е напълно ясно. Така че с атомното сглобяване на протеини и нуклеинови киселини, за което някои автори говорят като практически решен въпрос, ще трябва да почакаме.
Има още едно обстоятелство, което значително ограничава перспективите за „физическия“метод на синтез. Както вече споменахме, химиците не синтезират молекула, а получават вещество. Веществото се състои от огромен брой молекули. 1 ml вода съдържа ~ 3x1022 водни молекули. Нека вземем по-познат обект за нанотехнологиите - злато. 1 см3 златно кубче съдържа ~ 6x1022 златни атома. Колко време отнема да се сглоби такава куба атоми?
И до днес работата върху атомна сила или тунелен микроскоп е близка до изкуството, не е без основание това да изисква специално и много добро образование. Ръчна работа: закачете атома, плъзнете го на правилното място, оценете междинния резултат. Приблизително толкова бързо, колкото тухлената зидария. За да не плашим читателя с немислими числа, да предположим, че сме намерили начин по някакъв начин да механизираме и засилим процеса и можем да подредим милион атоми в секунда. В този случай ще прекараме два милиарда години, за да съберем кубче от 1 см3, приблизително същото, каквото беше необходимо на природата, за да създаде целия жив свят и себе си като короната на еволюцията чрез опити и грешки.
Ето защо Фейнман говори за милионите „фабрики“, без обаче да оценява възможната им производителност. Ето защо дори милион нанороботи, които се разнасят вътре в нас, няма да решат проблема, защото няма да имаме достатъчно живот, за да чакаме резултата от техните трудове. Ето защо Ричард Смали призова Ерик Дрекслер да изключи всякакво споменаване на „създаващите машини“от публичното изказване, за да не заблуди обществото с тази ненаучна глупост.
И така, можем ли да сложим край на този метод за получаване на вещества, материали и устройства? Нищо подобно.
Първо, същата техника може да се използва за манипулиране на значително по-големи градивни елементи, като въглеродни нанотръби, а не атоми. Това елиминира проблема със светлинните и реактивните атоми и производителността автоматично ще се увеличи с два до три порядъка. Това, разбира се, все още е твърде малко за истинска технология, но с този метод учените вече произвеждат единични копия на най-простите наноустройства в лаборатории.
Второ, могат да се представят много ситуации, когато въвеждането на атом, наночастица или дори само физическото въздействие на върха на тунелен микроскоп инициира процеса на самоорганизация, физически или химически трансформации в средата. Например - верижна реакция на полимеризация в тънък филм от органично вещество, промени в кристалната структура на неорганично вещество или конформацията на биополимер в определена близост до точката на въздействие. Високоточното сканиране на повърхността и многократното излагане ще позволят да се създават разширени обекти, характеризиращи се с редовна наноструктура.
И накрая, този метод може да се използва за получаване на уникални проби - шаблони за по-нататъшно размножаване по други методи. Да кажем шестоъгълник, изработен от метални атоми или от една молекула. Но как да умножим една молекула? Невъзможно е, казвате, това е някаква ненаучна фантазия. Защо тогава? Природата отлично знае как да създаде множество, абсолютно идентични копия както на отделни молекули, така и на цели организми. Това обикновено се нарича клониране. Дори хора, които са далеч от науката, но посетили съвременна медицинска диагностична лаборатория поне веднъж, са чували за верижната реакция на полимеразата. Тази реакция ви позволява да умножите един фрагмент от молекулата на ДНК, извлечен от биологичен материал или синтезиран изкуствено с химически средства. За да направите това, учените използват "молекулярни машини", създадени от природата - протеини и ензими. Защо не можем да направим подобни машини за клониране на молекули, различни от олигонуклеотиди?
Бих се осмелил да перифразирам малко Ричард Фейнман: „Известните ни принципи на химията не забраняват клонирането на единични молекули. "Възпроизвеждането" на молекулите според дадена проба е съвсем реално и не нарушава никакви природни закони."
Сивият гьо мит
Елементарното отчитане на изключително ниската (по отношение на масата) производителност на нанороботите, естествено, не подмина Ерик Дрекелер. В света на „машините за създаване“имаше и други проблеми, които поради липса на място не обсъждахме подробно. Например, контрол на качеството, овладяване на освобождаването на нови продукти и източници на суровини, къде и как се появяват атомите в "склада". За да реши тези проблеми, Drexler въведе още два типа устройства в концепцията.
Първият е разглобяващите, антиподите на колекционерите. По-специално разглобителят трябва да изучава структурата на нов обект, записвайки атомната му структура в паметта на нанокомпютъра. Не устройство, а мечта на химиците! Въпреки целия напредък в съвременните изследователски технологии, ние не "виждаме" всички атоми, например, в протеин. Възможно е да се установи точната структура на молекулата само ако тя, заедно с милиони други подобни молекули, образува кристал. След това, използвайки метода на рентгенологичния структурен анализ, можем да определим точното, до хилядни от нанометъра, местоположението на всички атоми в пространството. Това отнема много време, трудоемка процедура, която изисква обемисто и скъпо оборудване.
Вторият тип устройство е създателят или репликаторът. Основните им задачи са вътрешно производство на колектори и сглобяване на подобни репликатори, тоест възпроизвеждане. По замисъл на техния създател, репликаторите са много по-сложни устройства от обикновените асемблери; те трябва да се състоят от стотици милиони атоми (два порядъка по-малки от тези в молекулата на ДНК) и съответно да имат размер около 1000 nm. Ако продължителността на тяхната репликация се измерва в минути, след това, умножавайки експоненциално, те ще създават трилиони репликатори на ден, ще произвеждат квадрилиони на специализирани асемблери, които ще започнат да сглобяват макро обекти, къщи или ракети.
Лесно е да си представим ситуация, когато функционирането на системата ще премине в режим на производство заради производството, неограниченото натрупване на средства за производство - самите нанороботи, когато цялата им активност се свежда до увеличаване на собственото им население. Такъв е бунтът на машините в ерата на нанотехнологиите. За собствената си конструкция нанороботите могат да получават атоми само от околната среда, така че разглобителите ще започнат да разглобяват в атоми всичко, което попада под упоритите им манипулатори. В резултат на това след известно време всичко е от значение и, което е най-обидно за нас, биомасата ще се превърне в куп нанороботи, в „сива тиня“, както образно го нарече Ерик Дрекслер.
Всяка нова технология генерира сценарии за неизбежния край на света, поради нейното внедряване и разпространение. Митът за сивия гьо е само исторически първият такъв сценарий, свързан с нанотехнологиите. Но той е много въображаем, поради което журналистите и режисьорите го обичат толкова много.
За щастие такъв сценарий не е възможен. Ако, въпреки всичко гореизброено, все още вярвате във възможността за сглобяване на нещо съществено от атомите, помислете за две обстоятелства. Първо, описаните от Drexler репликатори нямат сложност да създават подобни устройства. Сто милиона атома не са достатъчни дори за създаване на компютър, контролиращ процеса на сглобяване, дори и за паметта. Ако приемем недостижимото - че всеки атом носи по един бит информация, тогава обемът на тази памет ще бъде 12,5 мегабайта, а това е твърде малко. Второ, репликаторите ще имат проблеми със суровините. Елементарният състав на електромеханичните устройства е коренно различен от състава на обекти от околната среда и на първо място от биомасата. Намиране, извличане и доставяне на атоми на необходимите елементи, които изискват огромна инвестиция на време и енергия,- точно това ще определи скоростта на възпроизвеждане. Ако прожектирате ситуацията върху макроразмер, това е същото като сглобяването на машинен инструмент от материали, които трябва да бъдат намерени, изкопани и след това доставени от различни планети на Слънчевата система. Липсата на жизненоважни ресурси поставя ограничение върху неограниченото разпространение на всякакви популации, много по-адаптирани и съвършени от митичните нанороботи.
заключение
Списъкът с митове продължава. Митът за нанотехнологиите като локомотив на икономиката е достоен за отделна статия. По-рано в статията „Нанотехнологиите като национална идея“(вж. „Химия и живот“, 2008, N3) се опитахме да разсеем мита, че Националната инициатива за нанотехнологии в САЩ е чисто технологичен проект.
Каноничната история на нанотехнологиите също е мит, чието ключово събитие е изобретяването на тунелния електронен микроскоп. Последното е лесно обяснимо. „Историята е написана от победителите“, а глобалният проект, наречен „Нанотехнологии“, до голяма степен определящ лицето (и финансирането) на съвременната наука, е проникнал във физиците. За което всички, изследователи, работещи в тази и свързаните с нея области, изразяваме безкрайната си благодарност на физиците.
Митовете изиграха положителна роля, генерираха ентусиазъм и привличаха вниманието на политическия и икономическия елит, както и на обществеността, към нанотехнологиите. На етапа на практическото прилагане на нанотехнологиите обаче е време да забравим за тези митове и да спрем да ги повтаряме от статия на статия, от книга в книга. В крайна сметка митовете пречат на развитието, поставят грешни ориентири и цели, пораждат неразбиране и страхове. И накрая, трябва да се напише нова история на нанотехнологиите - нова наука на 21-ви век, област на естествознанието, която обединява физиката, химията и биологията.
Г. В. Ерлих, доктор на химическите науки