Kas ir molekulārā nanotehnoloģija (MNT)?

Nanotehnoloģijas pirmo reizi tika ieviestas 1959. gadā Nobela prēmijas laureāta fiziķa Ričarda Feinmena sarunā ar nosaukumu “Apakšā ir daudz vietas”. Feinmens ierosināja izmantot parastā izmēra robotu roku komplektu, lai izveidotu savu kopiju, bet vienu desmito daļu no sākotnējā izmēra, pēc tam izmantot šo jauno roku komplektu, lai izgatavotu vēl mazāku komplektu un tā tālāk, līdz tiek sasniegts molekulārais mērogs.. Ja mums būtu daudzi miljoni vai miljardi šādu molekulārā mēroga ieroču, mēs varētu tos ieprogrammēt, lai tie strādātu kopā, lai radītu makro mēroga produktus, kas veidoti no atsevišķām molekulām — “augšupējas ražošanas” tehnika pretstatā parastajai griešanas tehnikai. materiāls, līdz jums ir pabeigta sastāvdaļa vai produkts — “ražošana no augšas uz leju”.

Feinmena ideja lielākoties netika apspriesta līdz 80. gadu vidum, kad MIT izglītotais inženieris K. Ēriks Drekslers publicēja grāmatu “Radīšanas dzinēji”, lai popularizētu molekulārās nanotehnoloģijas potenciālu. Tā kā MNT ļautu ražotājiem ražot produktus no apakšas uz augšu ar precīzu molekulāro kontroli, varētu izveidot ļoti plašu ķīmiski iespējamo struktūru klāstu. Tā kā MNT sistēmas varētu novietot katru molekulu savā konkrētajā vietā, molekulārās ražošanas procesi varētu būt ļoti tīri un efektīvi. Turklāt, tā kā molekulārās nanotehnoloģijas sistēmā katra daļiņa būtu daļa no nanomēroga manipulatora, nanotehnoloģiskās sistēmas varētu būt daudz produktīvākas un uzturēt daudz lielāku caurlaidspēju nekā modernās ražošanas metodes, kurās produktu ražošanai izmanto makro mēroga manipulatorus.

Lai uzsāktu MNT revolūciju, būtu nepieciešams “montētājs” – pārprogrammējams nano mēroga manipulators, kas spēj radīt plašu molekulāro struktūru klāstu, tostarp pilnīgu sevis kopiju. Pirmie montieri efektīvi darbosies tikai laboratorijas kontrolētās vidēs, piemēram, vakuumā. Pašreplicējošu molekulāro nanomašīnu parādīšanās varētu ātri novest pie “galddatoru nanorūpnīcām”, galda ierīcēm, kas patērē nelielu enerģijas daudzumu un satur programmatūru, kas nepieciešama, lai ražotu interesantu noderīgu produktu klāstu. MNT ienākšana radīs revolūciju plašās cilvēka darbības nozarēs, tostarp ražošanā, medicīnā, zinātniskajā izpētē, komunikācijā, skaitļošanā un karadarbībā. Kad pilnībā ieradīsies molekulārā nanotehnoloģija, pašlaik nav zināms, taču daži eksperti paredz, ka tā nonāks 2010.–2030. gadā.