Головна

молекулярна нанотехнологія

  1. Атомна маса. Молекулярна маса. молярна маса
  2. Молекулярна абсорбційна спектроскопія в УФ і видимій області
  3. МОЛЕКУЛЯРНА АДСОРБЦІЯ ІЗ РОЗЧИНІВ НА ТВЕРДИХ адсорбентів
  4. молекулярна психологія
  5. Саба? Нанотехнології дегеніміз нє? С?Ж.

Нещодавно виникло наукова дисципліна, яка називається "молекулярна нанотехнологія", відкриває небачені раніше, фантастичні перспективи взаємодії людини зі світом, які породжують величезну кількість проблем філософського характеру. Чи не завершить цивілізація свій шлях під ударом нового зброї? Чи не збунтується чи природа проти людей? Як буде еволюціонувати людина, як вид? Чи стане він безсмертним? - Ці кілька питань в ряду інших виникають, якщо уявити собі можливості молекулярної нанотехнології.

На жаль, поки що не існує широко відомих чисто філософських робіт, присвячених цьому новому науково-технічному напрямку. Відсутність таких робіт, мабуть, пов'язано з малою популярністю для широкого кола людей можливостей молекулярної нанотехнології.

Слово "нанотехнологія" вказує на те, що характерні просторові розміри процесів, що протікають під керуванням молекулярних машин, рівні декільком нанометрів, тобто кільком десяткам характерних розмірів атома. На таких мікроскопічні розміри закони "здорового глузду" починають давати збої і вступають в силу закони квантової механіки, часто призводять до "ідеального" поведінки системи. Наприклад, зникає тертя в макроскопічному сенсі слова, деталі абсолютно не зношуються, від машини не може "відколотися шматочок" менше одного атома, дві однакові машини в одному стані абсолютно ідентичні, так, що їх неможливо розрізнити навіть подумки.

Один грам наномашин, кожна розміром близько 10 нанометрів, може містити 1019 штук, причому їх деталі можуть здійснювати більше 1012 циклічних переміщень в секунду. Можливо тому Станіслав Лем назвав молекулярні машини шустрий. Наномашини можуть працювати з окремими атомами і навіть електронами, розщеплюючи одні молекули і синтезуючи нові.

Таким чином, молекулярна нанотехнологія відкриває можливість робити просто казкові речі:

1. Вивчення мікросвіту на новому рівні. Дослідник зможе бачити і маніпулювати окремими атомами і молекулами, в тому числі і за допомогою техніки віртуальної реальності зі зворотним зв'язком, що дає можливість відчувати атоми і молекули в руках у вигляді пружних згустків великих розмірів. Практично миттєво можна буде досліджувати мікроструктуру будь-якого матеріалу, і зробити хімічний аналіз будь-якої речовини.

2. Обробка інформації. Обчислювальна потужність комп'ютерів зросте на багато порядків. Комп'ютери зможуть сприймати і видавати інформацію в будь-якому матеріальному вигляді. Існування потужної зворотного зв'язку між інформаційними системами та зовнішнім світом, а також розвиток нанонейросетей неминуче призведе до виникнення штучного інтелекту.
Стане можливим збір розсіяною в навколишньому середовищу інформації і відновлення минулих подій. На жаль (а може бути - на щастя), прогноз на досить віддалене майбутнє, наприклад, погоди, як і раніше буде неточним через реальної фізичної випадковості квантових явищ і сильної нестійкості багатьох процесів, поточних в природі.

Ці два пункти - можливість маніпулювати атомами і переробка величезної кількості інформації, створюють передумови для наступних "чудес":

- Виробництво об'єктів. Виготовлення об'єкта, будь-то кристал алмазу, сталева кулька, чоботи, комп'ютер, шматок хліба, куряче яйце (сире) або людина Вася Іванов о 17.45 року від народження, принципово не буде нічим відрізнятися. Найскладніше - це спроектувати виробництво об'єкта, тобто створити всю необхідну інформацію про те, як з купи сміття, що містить необхідні елементи в потрібній кількості (ядерний синтез наномашини буде не під силу), побудувати об'єкт. Після цього виробництво не буде вимагати ніяких витрат, крім підведення енергії, сміття і відкачування ентропії у вигляді тепла. При цьому спроектувати виробництво кристала алмаза незрівнянно легше, ніж шматка хліба, так як кристал алмазу містить мізерно мало інформації в порівнянні з шматком хліба. А спроектувати виробництво дорослої людини ще набагато складніше, але навіть це не здається неможливим завданням.
 При такому способі виробництва зникне промисловість і сільське господарство. Щоб отримати потрібну річ досить буде дати вказівку персонального комп'ютера матеріалізувати об'єкт з його великої пам'яті або зі світових ресурсів пам'яті.

- Медицина. Створення молекулярних роботів-лікарів, які "жили" б всередині людського організму, усуваючи всі виникаючі ушкодження, або запобігали б виникнення таких, включаючи пошкодження генетичні. Досягнення особистого безсмертя людей за рахунок впровадження в організм молекулярних роботів, що запобігають старінню клітин, а також перебудови і "облагороджування" тканин людського організму. Пожвавлення і лікування тих безнадійно хворих людей, які були заморожені в даний час методами кріоніки і, можливо, муміфікованих.

- Екологія. Повне усунення шкідливого впливу діяльності людини на навколишнє середовище. По-перше, за рахунок насичення екосфери молекулярними роботами-санітарами, що протистоять штучно викликаним і природним небажаних процесів, поточним в природі, а по-друге, за рахунок переведення промисловості і сільського господарства на безвідходні нанотехнологічні методи. Збір розсіяних елементів в земній корі і навіть з космосу. Наприклад, видобуток золота або тритію (якщо тоді будуть потрібні термоядерні електростанції).

- "Облаштування середовища". Розумна середовище проживання. За рахунок впровадження логічно діючих наномашин в усі тіла навколишнього середовища вона стане "розумної" і виключно комфортною для людини.

- Освоєння космосу. Мабуть, освоєння космосу "звичайним" порядком буде передувати освоєння його наномашинами. Направлене переизлучение фотонів буде служити для наномашин хорошою "точкою опори" в космосі, так що вони зможуть розганятися під сонячним випромінюванням до релятивістських швидкостей. Величезна армія наномашин підготує космічний простір для заселення його людиною - зробить придатними для проживання Місяць, астероїди, найближчі планети, спорудить з "підручних матеріалів" (метеоритів, астероїдів, сонячного вітру) космічні станції. Це буде набагато дешевше і безпечніше існуючих нині методів. З появою можливості прискорення наномашин до релятивістських швидкостей зірки перестануть бути недосяжними об'єктами. Так почнеться експансія людини в космос.

Подивимося критично на перераховані вище перспективи

- Виробництво об'єктів. Необхідна злагоджена робота величезної кількості наномашин. Цією сукупності машин якимось чином повинен передаватися величезний обсяг інформації. Ймовірно, що існування такої легко керованою і надійної системи неможливо. Крім того, як зробити, щоб у відходах виробництва (невикористаних елементах сміття і самоліквідувалася системі наномашин) не містилося високотоксичних радикалів? І, нарешті, головне питання: чи не будуть, вироблені таким способом об'єкти несправжніми, "бездушними" і непридатними до вживання, в зв'язку з тим, що мікросвіт при низьких енергіях (яким живуть звичайні речі) не «закінчується" на атомах, як ми зараз думаємо?

- Медицина. Впровадження наномашин в живий організм - цю складну систему може привести до виникнення ряду нових хвороб і появи страшних вірусів. З іншого боку, лікування всіх хвороб, продовження життя і пожвавлення людей з кріоанабіоза підсилює проблему перенаселення Землі і збільшує конфлікт "батьків і дітей".

- Екологія. Можливі непередбачені порушення в екосистемах.

- "Облаштування середовища". Розумна середовище повинне мати вкрай високими "інтелектуальними здібностями". Чому вона повинна служити людині, а не розвиватися самостійно і непередбачувано, можливо на шкоду йому?

Поряд із зазначеними вище проблемами виникають наступні чотири групи проблем:

1. Застосування молекулярної нанотехнології у військових цілях.

2. "Поломка" наносистем або навіть вихід їх з-під контролю.

3. Проблеми, пов'язані з етіфікаціей (облагороджуванням) навколишнього середовища.

4. Проблеми безсмертя людини.

З настанням нового тисячоліття починається ера нанотехнології. Стрімкий розвиток комп'ютерної техніки, з одного боку, стимулюватиме дослідження в області нанотехнологій, з іншого боку, полегшить конструювання наномашин. Таким чином, молекулярна нанотехнологія буде швидко розвиватися вже на початку наступного століття.

Якщо людство схаменеться, і не буде створювати нанотехнологічного зброї, то у нього є реальний шанс вижити. Причому його чекає, якщо не безхмарне, то досить світле майбутнє в комфортному світі без екологічних проблем. Життя на виживання перетвориться в приємне життя. Але не слід думати, що при цьому зникнуть всі одвічні філософські проблеми.



Попередня   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   Наступна

Рішення завдання комівояжера | Чим краще рішення, тим більша ймовірність його виживання | генетичні оператори | Основні положення | Акустичні характеристики фонем | Принципи побудови систем мовного спілкування | Елементна база для апаратної реалізації нейрокомпьютеров | Реалізація базового нейрона | Особливості ПЛІС як елементної бази | Особливості ЦПС як елементної бази нейрокомп'ютерів |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати