Нанороботы - будущий триумф или трагедия для человечества?

// // Исследования и разработки //

НанороботыСовременная наука и инженерия нуждаются в помощи роботизированной техники для решения различных задач. При этом  проблемы, все чаще встающие перед учеными, требуют создания не гигантов, способных вырыть котлован одним движением ковша, а крошечных, невидимых глазу машин. Эти продукты инженерии непохожи на роботов в привычном понимании, однако способны самостоятельно  выполнять сложные задачи по имеющимся алгоритмам. Такие машины называют нанороботами. Микроскопические роботы могут решать массу важных для человечества задач, совершить переворот в медицине, уничтожать вредные отдходы и даже готовить необходимую людям инфраструктуру для жизни на других планетах. Однако любой, даже самый мизерный программный сбой может оказаться для человечества фатальным.

Нанороботы (в англоязычной литературе также используются термины «наноботы», «наноиды», «наниты») - роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой. Они должны обладать функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Размеры нанороботов не превышают нескольких нанометров. Согласно современным теориям, нанороботы должны уметь осуществлять двустороннюю коммуникацию: реагировать на акустические сигналы и быть в состоянии подзаряжаться или перепрограммироваться извне посредством звуковых или электрических колебаний. Также важной представляются функции репликации – самосборки новых нанитов и программированного самоуничтожения, когда среда работы, например, человеческое тело, более не нуждается в присутствии в нем нанороботов. В последнем случае роботы должны распадаться на безвредные и быстовыводимые компоненты.

Днем рождения нанотехнологий считается 29 декабря 1959 г. Профессор Калифорнийского технологического института Ричард Фейнман (Нобелевский лауреат 1965 г.) в своей лекции «Как много места там, внизу» ("There’s plenty of room at the bottom"), прочитанной перед Американским физическим обществом, отметил возможность использования атомов в качестве строительных частиц. С тех пор начинается создание атомно-силовых и сканирующих туннельных микроскопов, способных не только давать трехмерный рисунок расположения атомов, но и перемещать их. Другой отправной точкой в теории нанороботов можно считать книгу «Машины Созидания» американского ученого Эрика Дрекслера, в которой он описывает минироботов, которые работают по заданным программам и собирают из молекул что угодно, в том числе и самих себя. Нанороботы появились несколько позднее.

В период с конца восьмидесятых проводится много опытов по манипулированию атомной структурой. Первым опытным построением было создание двух вращающихся шестеренок на валах размером в несколько нанометров. Когда после этого стало ясно, что можно собирать наноустройства на практике, началось развитие нанотехнологий. Так, в 1987-1988 гг. В НИИ «Дельта» под руководством П. Н. Лускиновича заработала первая российская нанотехнологическая установка, осуществлявшая направленный уход частиц с острия зонда микроскопа под влиянием нагрева. В 1991 профессор Суимо Лиджима разработал нанотрубки на основе фуллеренов. На их основе создаются материалы в десятки раз прочней стали. Также следует отметить американские разработки наноманипулятора, устройства, состыкованного с атомным микроскопом и управляемого человеком через виртуальный интерфейс.

Немало нанотехнологических устройств уже создано и хотя они пока являются экспериментальными разработками, практические перспективы очевидны. Разработан наноэлектродвигатель, имеющий обмотку из одной длиной молекулы, способной без потерь передавать ток. При подаче напряжения начинал вращаться ротор, состоящий из нескольких молекул. Существует также устройство линейной транспортировки, способное перемещать молекулы на заданное расстояние. Разрабатываются также молекулярные биосенсоры, антенны, манипуляторы.

Сфера применения нанороботов очень широка. По сути, они могут быть необходимы при создании, отладке и поддержании функционирования любой сложной системы. Наномашины могут применяться в электронике для создания миниустройств или электрических цепей - данная технология называется молекулярной наносборкой. В перспективе любая сборка на заводе из компонентов может быть заменена простой сборкой из атомов.

Однако на первое место сейчас вышел вопрос применения нанороботов в медицине. Тело человека как бы наталкивает на мысль о нанороботах, поскольку само содержит множество естественных наномеханизмов: множество нейтрофилов, лимфоцитов и белых клеток крови постоянно функционируют в организме, восстанавливая поврежденные ткани, уничтожая вторгшиеся микроорганизмы и удаляя посторонние частицы из различных органов. Путем обычной инъекции нанороботы могут быть впрыснуты в кровь или лимфу. Для наружного применения раствор с этими роботами может быть нанесен на участок ткани. Одним из разработанных направлений является транспортировка лекарства к пораженным клетками. При обычном введении лекарства лишь одна молекула из ста тысяч достигает цели, в то время как наноустройство в белковой оболочке увеличивает эффективность на два порядка, в перспективе не будет опознаваться фагоцитами как «чужой» и после выполнения функции распадается на безвредные компоненты. Такие нанороботы могут быть эффективными, например, при медикаментозном лечении раковых опухолей.

Нанороботы могу делать буквально все: диагностировать состояния любых органов и процессов, вмешиваться в эти процессы, доставлять лекарства, соединять и разрушать ткани, синтезировать новые. Фактически, нанороботы могут постоянно омолаживать человека, реплицируя все его ткани. На данном этапе учеными разработана сложная программа, моделирующая проектирование и поведение нанороботов в организме. Чрезвычайно детально разработаны аспекты маневрирования в артериальной среде, поиска белков с помощью датчиков. Ученые провели виртуальные исследования нанороботов для лечения диабета, исследования брюшной полости, аневризмы мозга, рака, биозащиты от отравляющих веществ.

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

Существующие прототипы двигателя, процессора, захвата будут собраны в единое устройство, и эпоха нанороботов наступит до 2015 года.  Все названные перспективы могут осуществиться, наномашины будут в состоянии воссоздавать любые предметы из атомов, смогут омолаживать человека, станут искусственными производителями пищи, заполнят околоземное пространство и сделают пригодными для человека планеты и их луны.

Существуют, однако, и опасения по поводу наномеханики. Так, упомянутая выше книга «Машины Созидания» повествует о сбое в программе роботов, в силу чего они превращают всю землю в месиво из самих себя. Читатель также может вспомнить «Непобедимый» Станислава Лемма, в котором крошечные роботы, наследие цивилизации Лиры, будучи примитивными механизмами, объединяются миллионами, образуя мыслящие конструкции, готовые уничтожить человека человека с бездушием механизма чтобы затем снова погрузиться в тысячелетний стазис.

Данные взгляды не являются прерогативой фантастов, их поддерживает ряд ученых, которых в прессе иногда называют наноапокалиптиками.  Профессор Евгений Абрамян в своей статье «Угрозы новых технологий» рисует ситуацию, при которой роботы, предназначенные для разборки на атомы отходов, начнут разбирать в силу сбоя и все остальное. При этом такие машины будут самореплицироваться. Кроме того, как отмечает ученый, эти микромашины могут стать основой для новых, еще более чудовищных, чем современные, средств ведения войны.

Так или иначе, шаг к созданию нанороботов уже сделан и мы в очередной раз сталкиваемся с вопросом постановки формулировки: меняют ли наши нововведеня нашу же жизнь, или мы сами её меняем. Сможем 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 ясно одно: мир меняется и мы стремительно меняемся вместе с ним.

Георгий Проконичев


Комментарии  

 
#34 Guest 25.11.2014 07:47
Первые в Мире химические нанороботы успешно ремонтируют человека. В продажу поступили Нано-Боты серийного производства С60(ОН)42, с программой BLANC (углерод полигидроксилирова нный), для сорбционной очистки всех жидкостных систем организма от радикалов и ионов тяжелых металлов. http://nanobots.nethouse.ru
 
 
#33 Guest 20.12.2013 17:33
давайте сначала разгадаем существующие нанороботы (плесень, рак и др.), изучим их микропроцессоры, а потом смело будем ковыряться в универсальной лаборатории организма, как и в космосе - где мы тоже бараны.
 
 
#32 Guest 07.09.2012 11:12
Я считаю, что рисков невозможно избежать в любой сфере. Т.к. любая сила может быть направлена как на созидание, так и на разрушение. В случае с нанотехнологиями и роботами  - у ученых (и всего человечества)  действительно появляются большие перспективы. 
Тем более, что сейчас развитие нанотехнологий поддерживается государством (для молодежи существуют премии вроде Российская молодежная премия).
Хочется верить в то, что успехи в науке послужат только развитию и совершенствованию цивилизации. 
 
 
#31 ВЛАДИМИР 23.01.2012 15:44
Все описанные перспективы выглядят очень впечатляюще, однако мне представляется, что КАК ВСЕ ОТКРЫТИЯ, нанотехнологии будут использованы в первую очередь в качестве средств уничтожения
 
 
#30 Юрко 21.01.2012 12:20
Цитирую Victor:
Опасен переходной период, когда управление нанороботами возможно будет только специалистами, которые, в свою очередь, могут быть насильно поставлены на службу любителей управлять миром (как в тривиальных американских боевиках). Когда коды программ управления и хоть один ассемблер попадут к "любителям" программирования (хакерам), начнутся неконтролируемые эксперименты.

это уже происходит!
 
 
#29 Сергуня 07.10.2009 19:01
нанороботы нанороботы А кто еду будет добывать для вечно молодых и бессмертных нанороботы? но я не видел их в полях когда смотрел предачу
 
 
#28 обязательное 01.10.2009 11:40
Даже если отвлечся что это бред.

Сколько это будет стоит для каждого и кто их всех молодых да бессмертных будет кормить?
 
 
#27 Pritylin 24.07.2009 05:26
Да, дата конечно, сильно заниженна... :-?
Но я уверен, что человечество достигнет бессмертия с помощью наноботов. :-)
Надо верить и ждать...
 
 
#26 roza 18.07.2009 21:35
и люди все будут молодыми и не будут умирать :roll:
 
 
#25 miniprof 16.07.2009 15:39
Мне кажется, что нанотехнологии -
важнейший этап в эволюционном развитии человечества. Они способны продлить жизнь вплоть до бессмертия!!
 
 
#24 Pavel 05.07.2009 15:33
Фигня всё это. Не появятся нанороботы до 2015 года ни в какой сфере! могу на деньги спорить! Во как! и не потому что я скептик а потому что сам работал в этой области. И хотя 2015 - возможная дата - +10-20лет. Но фактор денег и экстремального капитализма не позволит этому произойти. По примеру нефти и альтернативного топлива!
 
 
#23 Victor 21.06.2009 21:05
Опасен переходной период, когда управление нанороботами возможно будет только специалистами, которые, в свою очередь, могут быть насильно поставлены на службу любителей управлять миром (как в тривиальных американских боевиках). Когда коды программ управления и хоть один ассемблер попадут к "любителям" программирования (хакерам), начнутся неконтролируемые эксперименты.