Ќанороботы - будущий триумф или трагеди€ дл€ человечества?

14.11.2010, 15:23
»сточник: nanodigest.ru автор: √еоргий ѕроконичев


—овременна€ наука и инженери€ нуждаютс€ в помощи роботизированной техники дл€ решени€ различных задач. ѕри этом проблемы, все чаще встающие перед учеными, требуют создани€ не гигантов, способных вырыть котлован одним движением ковша, а крошечных, невидимых глазу машин. Ёти продукты инженерии непохожи на роботов в привычном понимании, однако способны самосто€тельно выполн€ть сложные задачи по имеющимс€ алгоритмам. “акие машины называют нанороботами. ћикроскопические роботы могут решать массу важных дл€ человечества задач, совершить переворот в медицине, уничтожать вредные отдходы и даже готовить необходимую люд€м инфраструктуру дл€ жизни на других планетах. ќднако любой, даже самый мизерный программный сбой может оказатьс€ дл€ человечества фатальным.



Ќанороботы (в англо€зычной литературе также используютс€ термины Ђнаноботыї, Ђнаноидыї, Ђнанитыї) - роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой. ќни должны обладать функци€ми движени€, обработки и передачи информации, исполнени€ программ. –азмеры нанороботов не превышают нескольких нанометров. —огласно современным теори€м, нанороботы должны уметь осуществл€ть двустороннюю коммуникацимю: реагировать на акустические сигналы и быть в состо€нии подзар€жатьс€ или перепрограммироватьс€ извне посредством звуковых или электрических колебаний. “акже важной представл€ютс€ функции репликации Ц самосборки новых нанитов и программированного самоуничтожени€, когда среда работы, например, человеческое тело, более не нуждаетс€ в присутствии в нем нанороботов. ¬ последнем случае роботы должны распадатьс€ на безвредные и быстовыводимые компоненты.

ƒнем рождени€ нанотехнологий считаетс€ 29 декабр€ 1959 г. ѕрофессор  алифорнийского технологического института –ичард ‘ейнман (Ќобелевский лауреат 1965 г.) в своей лекции Ђ ак много места там, внизуї ("ThereТs plenty of room at the bottom"), прочитанной перед јмериканским физическим обществом, отметил возможность использовани€ атомов в качестве строительных частиц. — тех пор начинаетс€ создание атомно-силовых и сканирующих туннельных микроскопов, способных не только давать трехмерный рисунок расположени€ атомов, но и перемещать их. ƒругой отправной точкой в теории нанороботов можно считать книгу Ђћашины —озидани€ї американского ученого Ёрика ƒрекслера, в которой он описывает минироботов, которые работают по заданным программам и собирают из молекул что угодно, в том числе и самих себ€.

¬ период с конца восьмидес€тых проводитс€ много опытов по манипулированию атомной структурой. ѕервым опытным построением было создание двух вращающихс€ шестеренок на валах размером в несколько нанометров.  огда после этого стало €сно, что можно собирать наноустройства на практике, началось развитие нанотехнологий. “ак, в 1987-1988 гг. ¬ Ќ»» Ђƒельтаї под руководством ѕ. Ќ. Ћускиновича заработала перва€ российска€ нанотехнологическа€ установка, осуществл€вша€ направленный уход частиц с остри€ зонда микроскопа под вли€нием нагрева. ¬ 1991 профессор —уимо Ћиджима разработал нанотрубки на основе фуллеренов. Ќа их основе создаютс€ материалы в дес€тки раз прочней стали. “акже следует отметить американские разработки наноманипул€тора, устройства, состыкованного с атомным микроскопом и управл€емого человеком через виртуальный интерфейс.

Ќемало нанотехнологических устройств уже создано и хот€ они пока €вл€ютс€ экспериментальными разработками, практические перспективы очевидны. –азработан наноэлектродвигатель, имеющий обмотку из одной длиной молекулы, способной без потерь передавать ток. ѕри подаче напр€жени€ начинал вращатьс€ ротор, состо€щий из нескольких молекул. —уществует также устройство линейной транспортировки, способное перемещать молекулы на заданное рассто€ние. –азрабатываютс€ также молекул€рные биосенсоры, антенны, манипул€торы.

—фера применени€ нанроботов очень широка. ѕо сути, они могут быть необходимы при создании, отладке и поддержании функционировани€ любой сложной системы. Ќаномашины могут примен€тьс€ в электронике дл€ создани€ миниустройств или электрических цепей - данна€ технологи€ называетс€ молекул€рной наносборкой. ¬ перспективе люба€ сборка на заводе из компонентов может быть заменена простой сборкой из атомов.

ќднако на первое место сейчас вышел вопрос применени€ нанороботов в медицине. “ело человека как бы наталкивает на мысль о нанороботах, поскольку само содержит множество естественных наномеханизмов: множество нейтрофилов, лимфоцитов и белых клеток крови посто€нно функционируют в организме, восстанавлива€ поврежденные ткани, уничтожа€ вторгшиес€ микроорганизмы и удал€€ посторонние частицы из различных органов. ѕутем обычной инъекции нанороботы могут быть впрыснуты в кровь или лимфу. ƒл€ наружного применени€ раствор с этими роботами может быть нанесен на участок ткани. ќдним из разработанных направлений €вл€етс€ транспортировка лекарства к пораженным клетками. ѕри обычном введении лекарства лишь одна молекула из ста тыс€ч достигает цели, в то врем€ как наноустройство в белковой оболочке увеличивает эффективность на два пор€дка, в перспективе не будет опознаватьс€ фагоцитами как Ђчужойї и после выполнени€ функции распадаетс€ на безвредные компоненты. “акие нанороботы могут быть эффективными, например, при медикаментозном лечении раковых опухолей.

Ќанороботы могу делать буквально все: диагностировать состо€ни€ любых органов и процессов, вмешиватьс€ в эти процессы, доставл€ть лекарства, соедин€ть и разрушать ткани, синтезировать новые. ‘актически, нанороботы могут посто€нно омолаживать человека, реплициру€ все его ткани. Ќа данном этапе учеными разработана сложна€ программа, моделирующа€ проектирование и поведение нанороботов в организме. „резвычайно детально разработаны аспекты маневрировани€ в артериальной среде, поиска белков с помощью датчиков. ”ченые провели виртуальные исследовани€ нанороботов дл€ лечени€ диабета, исследовани€ брюшной полости, аневризмы мозга, рака, биозащиты от отравл€ющих веществ.

Ћогично задать вопрос Ц когда же нанороботы придут в наш мир, станут такой же обыденностью, как персональные компьютеры и интернет. ѕо прогнозам ученых, век нанороботов уже не за горами.

—уществующие прототипы двигател€, процессора, захвата будут собраны в единое устройство, и эпоха нанороботов наступит до 2015 года. ¬се названные перспективы могут осуществитьс€, наномашины будут в состо€нии воссоздавать любые предметы из атомов, смогут омолаживать человека, станут искусственными производител€ми пищи, заполн€т околоземное пространство и сделают пригодными дл€ человека планеты и их луны.

—уществуют, однако, и опасени€ по поводу наномеханики. “ак, упом€нута€ выше книга Ђћашины —озидани€ї повествует о сбое в программе роботов, в силу чего они превращают всю землю в месиво из самих себ€. „итатель также может вспомнить ЂЌепобедимыйї —танислава Ћемма, в котором крошечные роботы, наследие цивилизации Ћиры, будучи примитивными механизмами, объедин€ютс€ миллионами, образу€ мысл€щие конструкции, готовые уничтожить человека человека с бездушием механизма чтобы затем снова погрузитьс€ в тыс€челетний стазис.

ƒанные взгл€ды не €вл€ютс€ прерогативой фантастов, их поддерживает р€д ученых, которых в прессе иногда называют наноапокалиптиками. ѕрофессор ≈вгений јбрам€н в своей статье Ђ”грозы новых технологийї рисует ситуацию, при которой роботы, предназначенные дл€ разборки на атомы отходов, начнут разбирать в силу сбо€ и все остальное. ѕри этом такие машины будут самореплицироватьс€.  роме того, как отмечает ученый, эти микромашины могут стать основой дл€ новых, еще более чудовищных, чем современные, средств ведени€ войны.

“ак или иначе, шаг к созданию нанороботов уже сделан и мы в очередной раз сталкиваемс€ с вопросом постановки формулировки: мен€ют ли наши нововведен€ нашу же жизнь, или мы сами еЄ мен€ем. —можем ли мы создать на основе наномеханики мир, свободный от голода, нужды и при этом имеющий потенциал к развитию, или дорога из желтого нанокирпича приведет нас к хаосу новых войн будет зависеть от нас самих, но €сно одно: мир мен€етс€ и мы стремительно мен€емс€ вместе с ним.

 лючевые слова:
нанороботов
человека
нанороботы
лекарства
человечества
ѕрофессор
медицине
нанометров
исследовани€
наномеханики
ћикророботы
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

ћикророботы


http://softdroid.net/ проверенных способов отключить рекламу на телефоне. ≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.