Нанороботи - майбутній тріумф чи трагедія для людства статті - дослідження та розробки

// // Дослідження і розробки //

Сучасна наука та інженерія потребують допомоги роботизованою техніки для вирішення різних завдань. При цьому проблеми, все частіше постають перед вченими, вимагають створіння не гігантів, здатних вирити котлован одним рухом ковша, а крихітних, невидимих ​​оку машин. Ці продукти інженерії несхожі на роботів в звичному розумінні, проте здатні самостійно виконувати складні завдання за наявними алгоритмам. Такі машини називають нанороботами. Мікроскопічні роботи можуть вирішувати масу важливих для людства завдань, зробити переворот в медицині, знищувати шкідливі отдходи і навіть готувати необхідну людям інфраструктуру для життя на інших планетах. Однак будь-який, навіть самий мізерний програмний збій може виявитися для людства фатальним.

Нанороботи (в англомовній літературі також використовуються терміни «наноботи», «наноіди», «наніти») - роботи, створені з наноматеріалів і розміром порівняні з молекулою. Вони повинні мати функції руху, обробки та передачі інформації, виконання програм. Розміри нанороботів не перевищують декількох нанометрів. Згідно сучасним теоріям, нанороботи повинні вміти здійснювати двосторонню комунікацію: реагувати на акустичні сигнали і бути в змозі зарядити або перепрограмувати ззовні за допомогою звукових або електричних коливань. Також важливою представляються функції реплікації - самозборки нових Наніта і програмованого самознищення, коли середовище роботи, наприклад, людське тіло, більш не потребує присутності в ньому нанороботів. В останньому випадку роботи повинні розпадатися на нешкідливі і бистовиводімие компоненти.

Чимало нанотехнологічних пристроїв вже створено і хоча вони поки є експериментальними розробками, практичні перспективи очевидні. Розроблено наноелектродвігатель, що має обмотку з однієї довжиною молекули, здатної без втрат передавати струм. При подачі напруги починав обертатися ротор, що складається з декількох молекул. Існує також пристрій лінійної транспортування, здатне переміщати молекули на задану відстань. Розробляються також молекулярні біосенсори, антени, маніпулятори.

Сфера застосування нанороботів дуже широка. По суті, вони можуть бути необхідні при створенні, налагодженні та підтримці функціонування будь-якої складної системи. Наномашини можуть застосовуватися в електроніці для створення мініустройств або електричних ланцюгів - дана технологія називається молекулярною наносборкой. У перспективі будь-яка збірка на заводі з компонентів може бути замінена простою зборкою з атомів.

Однак на перше місце зараз вийшов питання застосування нанороботів в медицині. Тіло людини як би наштовхує на думку про нанороботи, оскільки саме містить безліч природних наномеханізми: безліч нейтрофілів, лімфоцитів і білих клітин крові постійно функціонують в організмі, відновлюючи пошкоджені тканини, знищуючи вторглися мікроорганізми і видаляючи сторонні частинки з різних органів. Шляхом звичайної ін'єкції нанороботи можуть бути впорснути в кров або лімфу. Для зовнішнього застосування розчин з цими роботами може бути завдано на ділянку тканини. Одним з розроблених напрямів є транспортування ліки до уражених клітинами. При звичайному введенні ліків лише одна молекула зі ста тисяч досягає мети, в той час як Нанопристрій в білковій оболонці збільшує ефективність на два порядки, в перспективі не буде орієнтуватися фагоцитами як «чужий» і після виконання функції розпадається на нешкідливі компоненти. Такі нанороботи можуть бути ефективними, наприклад, при медикаментозному лікуванні ракових пухлин.

Нанороботи можу робити буквально все: діагностувати стану будь-яких органів і процесів, втручатися в ці процеси, доставляти ліки, з'єднувати і руйнувати тканини, синтезувати нові. Фактично, нанороботи можуть постійно омолоджувати людини, репліціруя все його тканини. На даному етапі вченими розроблена складна програма, що моделює проектування і поведінку нанороботів в організмі. Надзвичайно детально розроблені аспекти маневрування в артеріальній середовищі, пошуку білків за допомогою датчиків. Вчені провели віртуальні дослідження нанороботів для лікування діабету, дослідження черевної порожнини, аневризми мозку, раку, біозахисту від отруйних речовин.

Логічно запитати - коли ж нанороботи прийдуть в наш світ, стануть такою ж буденністю, як персональні комп'ютери та інтернет. За прогнозами вчених, вік нанороботів вже не за горами.

Існують, однак, і побоювання з приводу наномеханікі. Так, згадана вище книга «Машини творення» оповідає про збої в програмі роботів, в силу чого вони перетворюють всю землю в місиво з самих себе. Новомосковсктель також може згадати «Непереможний» Станіслава Лема, в якому крихітні роботи, спадщина цивілізації Ліри, будучи примітивними механізмами, об'єднуються мільйонами, утворюючи мислячі конструкції, готові знищити людину людини з бездушністю механізму щоб потім знову поринути в тисячолітній стазіс.

Ці принципи не є прерогативою фантастів, їх підтримує ряд вчених, яких в пресі іноді називають наноапокаліптікамі. Професор Євген Абрамян в своїй статті «Загрози нових технологій» малює ситуацію, при якій роботи, призначені для розбирання на атоми відходів, почнуть розбирати в силу збою і все інше. При цьому такі машини будуть саморепліціроваться. Крім того, як зазначає вчений, ці мікромашини можуть стати основою для нових, ще більш жахливих, ніж сучасні, засобів ведення війни.

Так чи інакше, крок до створення нанороботів вже зроблений і ми в черговий раз стикаємося з питанням постановки формулювання: чи змінюють наші нововведення нашу ж життя, або ми самі її міняємо. Чи зможемо ми створити на основі наномеханікі світ, вільний від голоду, потреби і при цьому має потенціал до розвитку, або дорога з жовтого нанокірпіча призведе нас до хаосу нових воєн буде залежати від нас самих, але ясно одне: світ змінюється і ми стрімко змінюємося разом з ним.