НАУКА

Достижения

ИЛЛЮЗИИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
О некоторых заблуждениях в связи с наноэрой

Нет ничего удивительного в том, что в такой сложной и быстро развивающейся области технологии и науки, как нанотехнология, появился ряд заблуждений, которые превратно или зачастую совсем неправильно "объясняют" будущее наноэры.

Рассмотрим грубые научные ошибки, которые привели к появлению нанозаблуждений и возникновению мифов.

Все заблуждения, которых мы коснемся, в принципе воплотимы и не противоречат физике, химии, инженерии и другим точным наукам. Другое дело, что они неэффективны, нецелесообразны и временные рамки по их реализации могут отличаться от тех, о которых мы привыкли слышать. 

1. Вещи в наноэру будут производиться миллионами нанороботов-ассемблеров из подручного материала, который перед этим будет разбираться на атомы роботами-дизассемблерами.

Многие люди, имеющие поверхностное представление о производственных процессах, могут поверить в то, что ботинки или плазменные панели в наноэру будут производиться "тучей" нанороботов, собирающих их поатомно. И не задумаются о том, насколько неэффективным будет использование таких сложных  устройств.

Действительно, для того чтобы сделать управляемый конгломерат из мобильных нанороботов, необходимо оснастить их рядом сенсоров, системой навигации, системой передвижения и мощным бортовым компьютером для управления всем этим.

Однако, если эта система будет представлять собой так называемый "конструктивный туман", сборка макроскопического продукта усложнится из-за трудности доставки молекулярного сырья в зону сборки. Гораздо проще было бы из нескольких микроблоков, собранных в одном месте конвейера, формировать макроблоки.

Не исключено, конечно, что сборка вещей с помощью мобильных нанороботов будет возможна в будущем. Однако можно с уверенностью сказать, что первые производственные структуры, изготавливающие вещи с атомарной точностью, будут выполнены по принципу нанофабрик.

Можно подумать: раз возникают такие трудности при использовании мобильных нанороботов, то, может, и сама концепция "конструктивного роя" тоже неосуществима? Но необходимо заметить, что у гипотетических роботов-сборщиков и "конструктивного роя" различные функции: первые собирают готовый продукт с атомарной точностью, в то время как "рой" формирует готовые объекты из своих составляющих.

Подручный материал, скорее всего, разбираться мобильными нанороботами-дизассемблерами не будет. Это неэффективно. Гораздо проще получить сверхчистые материалы в больших количествах методами промышленной химии. На сегодняшний день этого достичь трудно, но с появлением новых нанокатализаторов получение "молекулярного сырья" будет поставлено на поток. 

2. В эру нанотехнологий все товары будут очень дешевыми и будут доступны всем желающим.

Высокотехнологичное производство никогда не было дешевым. Стоимость готового продукта определяется суммированием затрат на производственное оборудование, сырье для производства и потребленную энергию, затрат на оплату труда обслуживающему персоналу и оплату интеллектуальной собственности. Также следует не забывать и о прибыли предприятия-изготовителя. 

Можно предположить, что в будущем будет широко распространено хакерское "нанопиратство", позволяющее бесплатно пользоваться различными продуктами нанотеха, как сегодня это происходит со многим программным обеспечением. Но это не значит, что абсолютно все нанопродукты будут доступны всем. Тем более что кроме интеллектуальных вложений для них потребуются еще сырье и энергозатраты, которые тоже не будут бесплатными. 

Попробуем представить себе изготовление нанопродуктов с помощью нанофабрики. Например, один предприниматель решил делать и продавать фоглеты для системы "конструктивный туман". Он подсчитал, сколько может произвести фоглетов в час одна нанофабрика, и решил, что для массового производства фоглетов ему нужно N нанофабрик. Он приобретает за некоторую начальную сумму нанофабрику. Затем запускает программу ее самокопирования. Казалось бы, получается все очень  дешево. Однако готовая нанофабрика никак не может быть дешевле молекулярного сырья, затраченного на ее производство. Далее, в процессе работы одна нанофабрика будет потреблять электроэнергию. То есть если сначала будет работать одна нанофабрика, а потом две, то потребление электроэнергии возрастет во столько раз, сколько будет работать нанофабрик.

Получив завод из N нанофабрик, коммерсант уже потратит на их создание некоторую сумму. Потом он наймет группу, которая разработает конструкцию и наладит производство. Это обойдется еще в определенную сумму. Кроме того прибавим к этой сумме прибыль коммерсанта - и мы получим уже готовую стоимость продукции. Сейчас трудно реально оценить финансовые параметры этой системы, чтобы прикинуть, сколько же будет стоить "собственный рой". Но уж во всяком случае это будет не бесплатно.

Реальная выгода такого производства по сравнению с обычным - быстрота его развертывания, высокая гибкость и перепрофилируемость. Для перепрофилирования нужно только заплатить конструкторскому персоналу за разработку нового продукта. При этом не нужно будет ничего менять в структуре производства. Это значит, что один такой завод может делать и лекарства, компьютеры, и продукты питания.

Не исключено, что из-за такой гибкой и доступной технологии производства вещи станут дешевле. Но стоимость их будет зависеть и от вложенной в их разработку интеллектуальной собственности.

3. Когда в центральном компьютере, управляющем роем наноассемблеров, произойдет сбой, они дружно примутся разбирать все вокруг себя, складывая из полученных атомов таких же роботов.

Этот вопрос уже не раз обсуждался. Для такого произвола нужна система «ассемблер-дизассемблер». Нанофабрики работают по разделенной схеме: они не поставляют сами себе сырья, оно готовится  в другом производственном цикле. Этим разъединением сырья и производства удастся предотвратить выход репликаторов типа нанофабрики из-под контроля.

Неконтролируемая репликация может быть создана искусственно. Но сделать такое оружие массового поражения будет очень трудно. Тем более что контролировать разбушевавшихся нанитов не смогут и сами создатели.

Можно будет воскрешать мертвых благодаря медицинским нанороботам, которые будут восстанавливать тела умерших поатомно. Если что-то в твоем теле необходимо будет изменить, нанороботы перестроят его за доли секунды.

Как ни прискорбно, но воскрешать мертвых даже наномедицина, скорее всего, не сможет. В течение клинической смерти еще есть шансы поддержать жизнь в пациенте, пока жив головной мозг. При смерти человека происходит потеря структуры самого главного органа - головного мозга. Даже если периодически записывать поатомную структуру головного мозга пациента, а потом восстанавливать его с последнего "чекпоинта", это будет не тот человек, который умер. Гораздо проще разработать меры по предотвращению преждевременной смерти и гибели от несчастных случаев. 

Можно реконструировать тело человека, снабдив его набором имплантов и наноробототехники, что позволит радикально продлить срок человеческой жизни и защитить людей от 99% существующих заболеваний. В целом человечество станет здоровее, моложе и сможет жить практически неопределенное количество лет. Но защититься от несчастных случаев не удастся.

Быстрые преобразования в организме возможны лишь в определенных пределах, поэтому не стоит ждать от нанотехнологий чудес. Конечно, с помощью наномедицины можно приспособить организм человека к работе в более широком температурном диапазоне и т.д., но эти изменения не смогут произойти за доли секунды.

Как видно, даже заблуждения, в связи с перспективами нанотехнологий не очень далеки от реальных возможностей, которые могут появиться. Это еще раз говорит о том, что развитие этих технологий должно привести к невиданному прогрессу человечества.

Страницу подготовил АЛИМ ТУСИ

Еженедельная аналитическая газета "Бакинские ведомости", № 37, 24 декабря 2005

www.monitorjournal.com