Ековілайф + нанотехнології: інновації та велике благо
Слово «нанотехнології» сьогодні застосовується до процесів, які маніпулюють матерією на молекулярному рівні, а то і нижче. Якщо волосся людини має середній діаметр 30 мікрон, то наноструктури - це ті об'єкти, один з розмірів яких становить менше 100 нанометрів, тобто в тисячу разів менше.
Все почалося в 1959 році, коли всесвітньо відомий американський фізик Річард Фейман прочитав в Каліфорнійському технологічному інституті лекцію під назвою «Внизу повнісінько місця». Внизу - в сенсі, на рівні атомів і молекул. Тоді все, що передбачив Фейман - ажурні міста в космосі, доставка вантажів на орбіту за допомогою довгий і міцний мономорлекулярних ниток, вічне життя або як мінімум вічне здоров'я - здавалося просто ненауковою фантастикою.
Але от у 80-х роках минулого століття були створені так звані скануючі зондові мікроскопи, які дозволили розрізняти окремі атоми. Зараз в руках вчених знаходяться технологічні інструменти (синхротронне випромінювання, різні види спектроскопії і т. Д.), Які дозволяють цими атомами маніпулювати.
У першу чергу від нанотехнологій чекають нових небачених матеріалів із заданими властивостями. Причому, з практично з будь-якими заданими властивостями. Тобто спочатку треба буде визначити, що саме ми хочемо отримати на виході, а потім за допомогою конструювання з окремих атомів і молекул можна буде створити шуканий продукт.
Причому складати головоломку з наночасток буде не слюсар-складальник в білому халаті з університетським дипломом. Все це буде проходити шляхом так званої атомної збірки. Вірніше, самосборки, коли атоми і молекули будуть вибудовуватися в потрібній конфігурації, підкоряючись закладеної в них програмі.
Ведуться експерименти з вуглецевими нанотрубками (в 6 разів міцніше сталі і в стільки ж разів легше), кремнієвими нитками, алмазними волокнами і другіемі гнучкими матеріалами з величезною міцністю на розрив. На одній такій ниточці можна буде підвісити слона, а на тисячу - міст через будь-яку річку, а то і протоку. Наприклад, між Європою і Америкою.
Розтягнуті на орбіті плівкові дзеркала будуть збирати і спрямовувати сонячну енергію в райони холодного клімату. В результаті цього Росія з країни ризикованого землеробства зможе перетворитися на сільгоспвиробника, що знімає зі своїх огрядних нив по три врожаї на рік.
Передбачаються, природно, не одні тільки милостиві перспективи. За допомогою нанотехнологій можна буде отримати, припустимо, пістолет, яка не виявляють детектори зброї в аеропортах. Або вибухівку, на яку не реагують службові собаки. Та що там собаки ...
В організм людини будь-яким способом вводимо грам 50 рідини без кольору, смаку і запаху. Жертва відчуває легке нездужання і не знає, що всередині у неї готуються до останній атаці мільйони нанороботів. У момент зустрічі з метою атаки (бізнесмен, міністр, президент) невидимі вбивці виділяють у кров господаря, припустимо, водень, який при з'єднанні з атмосферним киснем утворює гримучий газ ... Людина і знати не буде, що став терористом-смертником.
Найбільш захоплюючі перспективи перед нанотехнологіями відкриваються в галузі охорони здоров'я. Грубо кажучи, з їх допомогою можна буде ремонтувати тіло людини. По судинах будуть повзати одні нанороботи, що зрізують холестеринові бляшки, а по кишки - інші, відстрілюють глистів та лікуючі виразку. Онкологічні захворювання практично на будь-якій стадії можна буде вилікувати однією пігулкою - наночастинки зможуть адресно проникати в ракові клітини і вбивати їх зсередини.
Вже зараз нанотехнології активно використовуються в стоматології - найсучасніші пломбір матеріали на Заході виробляються на основі наноматеріалів. Є свої успіхи і у російських наномедіков. Давно відомо, що міститься в моркві каротин життєво необхідний організму. На жаль, він погано засвоюється, бо розчиняється тільки в жирах (тому моркву на Русі здавна прийнято вживати зі сметаною). Природно, це несерйозно - каротин все одно засвоюється максимум на 5%. Але нанотехнології дозволили створити водорастворимую форму каротину, усвояемую на 100%. Досить кількох крапель ...
Через 15 - 20 років стане можливим вирощування донорських органів ... у власному організмі. Це нарешті зніме проблему черги на пересадку серця, нирок і печінки, під час стояння в якій помирає до третини пацієнтів. Над тими, кому пересадили органи, перестане висіти дамоклів меч відторгнення чужого органу (поки що люди з пересадженими органами приречені по гроб приймати дуже шкідливі іммуносупрессанти).
Підсумовуючи все вищесказане можна припустити, що років через 50 людина зможе жити настільки довго, наскільки захоче. Чим таке становище зі здоров'ям відрізняється від безсмертя і чи відрізняється - нехай вирішують нащадки. Поки ж не зовсім зрозуміло, чи зможе сучасне суспільство прийняти таке безсмертя? Адже цілком зрозуміло, що першими безсмертними стануть не ті, хто цього вартий, а ті, у кого є на це кошти.
І це не остання перевага нанотехнологій, яке несе в собі цілком відчутні проблеми. Ось ще одне: через пару-трійку десятиліть у розпорядженні медицини швидше за все з'являться ліки від усіх відомих вірусів і бактерій. Але водночас, напевно штучно будуть створені небачені раніше мікроби і токсини. Як вам сподобається, наприклад, мікроб з летальністю бубонної чуми і вірулентністю банального ГРЗ?
Досвід останніх двох тисяч років людського розвитку довів, що кращі досягнення генія в першу чергу знаходять застосування у військовій справі. Так було і з порохом, і з паровою машиною, і з атомною енергією. Так буде і з нанотехнологіями.
Власне кажучи, з ними це вже відбувається. Армія США виділила грант розмірами в 50 мільйонів доларів для розробки екіпіровки та озброєння солдата майбутнього. В ідеалі - зробити з людини, обмундирування та зброї симбіоз, елементи якого тісно пов'язані між собою.
Вже зараз видно перші контури такого універсального солдата. Бронежилет товщиною всього кілька міліметрів буде облягати його на зразок водолазного костюма. Дослідники хочуть створити його на основі павутиння. При попаданні кулі в тканини бронежилета миттєво почнуться процеси, подібні з поляризацією - всі сили нанотканини будуть кинуті на поглинання енергії кулі, що потрапила в військовослужбовця. При цьому сам костюм не тільки не буде пробитий - солдат буде позбавлений і від гематом (синців), якими найчастіше кінчається попадання кулі в сучасний керамічний, сталевий або кевларовий бронежилет.
В цей же «солдатське хебе» будуть вбудовані медичні сенсори. При пораненні, якщо таке все-таки трапиться, костюм зупинить кров і введе знеболююче. При переломі накладе шину і повідомить в медсанбат. Вага спорядження солдата за рахунок використання нанотехнологій зменшиться з 48 кг (морський піхотинець США часів війни в Іраку) до 20. Та й ті солдат навряд чи буде носити на собі. Швидше, само спорядження буде носити солдата.
Воїн майбутнього знайде так званий екзоскелет - зовнішній панцир, як у рака. Цей каркас з штучних м'язів дозволить солдату носитися по пересіченій місцевості зі швидкістю скакового коня і при цьому (!) Вести прицільний вогонь. Наномишци рук і торсу будуть заодно виконувати роль стабілізатора озброєння.
Наномашини-підсилювачі, що входять до складу екзоскелета, зможуть втричі збільшити силу солдата в рукопашній сутичці. Такий воїн буде вражати ворогів автономністю, швидкодією і невразливістю, а платників податків своєї країни - ціною, зіставною з вартістю танка. Останнє міркування змусить задуматися: чи не варто в комбінації «солдат + нанотех» позбутися ... солдата.
Жарти жартами, але нанотехнології загрожують базовому принципу матеріального виробництва на Землі. До останнього моменту він був такий: людина, кажучи словами скульптора Родена, брав брилу мармуру і відтинав все зайве. Грубо кажучи, зараз, якщо вам знадобився новий ноутбук, його слід спершу придумати де-небудь у Росії чи США, щоб потім в Малайзії чи Китаї його спаяли промислові роботи.
У новій реальності досить створити проект. Після цього у ванну, населену нанороботами-збирачами, слід завантажити півкіло заліза, трохи міді, кремнію і бог знає ще якого сміття. Все. Залишається тільки дочекатися, поки мікроскопічні роботяги розберуться в кресленнях і визначать кожному елементу конструкції його місце.
Будинки з усіма зручностями можна буде попросту надувати з подвійною надміцної плівки, проміжки - заповнювати швидкотвердіючої піною. Пластикові євровікна, ламінатних підлоги і навіть унітази виростуть самі.
Залишається, звичайно, питання: що власне кажучи будуть їсти малайці і китайці, які зараз доглядають за промисловими роботами, будівельні робочі у всьому світі, а також їхні сім'ї? Спокійно, у нанотехнологів все під контролем. Є вони будуть те ж, що і залишилися без роботи селяни - те, що харчові нанороботи виростять на харчових наноплантаціях. Їжа буде смачна, поживна і корисна для здоров'я. І, що найголовніше, її буде багато.
Людство вперше позбавиться від примари голоду і вперше ж зможе задовольнити свої основні матеріальні потреби. Окреме житло з вбудованим набором побутової техніки, автомобіль, комп'ютер і мобільний телефон стануть доступні кожному. Чи не про це мріяв улюблений герой російської казки Ємеля, роз'їжджаючи на своїй печі та незаконно утримуючи в цебрі взяту в заручники чарівну щуку?
