Прогноз развития нанотехнологий c 2003 по 2050 гг

Пример наномеханизма – простой наноподшипник Пример наномеханизма – простой наноподшипник

Прогноз развития нанотехнологий в будущем, а также отрасли человеческой деятельности, которые будут при этом затронуты

Эта статья рассчитана на тех, кто только что познакомился с миром нанотехнологий и хочет узнать, что же будет дальше – каких чудес и разочарований ждать через 20, 30, 40 лет? На подобные вопросы всегда трудно ответить точно, поэтому мы предлагаем прогноз того, что могут дать нанотехнологии через несколько десятилетий, при сохранении современных темпов развития.

В 2003 году командой сайта Nanotechnology News Network была предпринята попытка составить широкий прогноз развития нанотехнологий с 2003 года по 2050. Большинство того, что мы предвидели, сбылось, и, даже удивило темпами развития. Это касается наноэлектроники, спинтроники, квантовых вычислений, материаловедения и других отраслей. Были и ошибочные прогнозы, связанные с развитием нанобиологии и наномедицины, но, как показывает динамика развития этих отраслей, в недалеком будущем они также могут обогнать наши прогнозы.

Основной проблемой в наноиндустрии на сегодняшний день является управляемый механосинтез, т.е. составление молекул из атомов с помощью механического приближения до тех пор, пока не вступят в действие соответствующие химические связи. Для обеспечения механосинтеза необходим наноманипулятор, способный захватывать отдельные атомы и молекулы и манипулировать ими в радиусе до 100 нм. Наноманипулятор должен управляться либо макрокомпьютером, либо нанокомпьютером, встроенным в робота-сборщика (ассемблера), управляющего манипулятором.

На сегодня подобные манипуляторы не существуют. Зондовая микроскопия, с помощью которой в настоящее время производят перемещение отдельных молекул и атомов, ограничена в диапазоне действия, и сама процедура сборки объектов из молекул из-за наличия интерфейса «человек – компьютер – манипулятор» не может быть автоматизирована на наноуровне.

Институтом Молекулярного Производства (IMM) разработан предварительный дизайн наноманипулятора с атомарной точностью. За изготовление такого устройства назначена премия только из фонда IMM в размере $250,000. Как только будет получена система «нанокомпьютер – наноманипулятор» (эксперты прогнозируют это в 2010–2020 гг.), можно будет программно произвести еще один такой же комплекс – он соберет свой аналог по заданной программе, без непосредственного вмешательства человека.

Такая «самосборка» называется репликацией, а репликатор – ассемблером. Бактерии, используя репликативные свойства ДНК, способны развиваться за считанные часы от нескольких особей до миллионов. Таким образом, получение ассемблеров в массовом масштабе не потребует никаких затрат со стороны, кроме обеспечения их энергией и сырьем.

Управляемый наноманипуляторУправляемый наноманипулятор – одна из самых востребованных вещей в нанотехнологиях

На основе системы «нанокомпьютер – наноманипулятор» можно будет организовать сборочные автоматизированные комплексы, способные собирать любые макроскопические объекты по заранее снятой либо разработанной трехмерной сетке расположения атомов. Компания Xerox в настоящее время ведет интенсивные исследования в области нанотехнологий, что наводит на мысль о ее стремлении создать в будущем дубликаторы материи. Комплекс роботов (дизассемблеров) будет разбирать на атомы исходный объект, а другой комплекс (ассемблеры) будет создавать копию, идентичную, вплоть до отдельных атомов, оригиналу (эксперты прогнозируют это в 2020–2030 гг).

Дерево развития нанотехнологий Дерево развития нанотехнологий

Это позволит упразднить имеющийся в настоящее время комплекс фабрик, производящих продукцию с помощью «объемной» технологии, достаточно будет спроектировать в компьютеризированной системе любой продукт – и он будет собран и размножен сборочным комплексом. Благодаря репликации можно будет наделять отдельные продукты этим свойством, например, нанороботов.

Робот-амебаРобот-амеба для освоения планет

Станет возможным автоматическое строительство орбитальных систем, самособирающихся колоний на Луне и Марсе, их освоение многозвенными роботами-амебами, производство подводных строений в мировом океане, на поверхности земли и в воздухе (эксперты прогнозируют это в 2050 гг.). Возможность самосборки может привести к решению глобальных вопросов человечества: проблемы нехватки пищи, жилья и энергии. Схематически прогресс нанотехнологий с 2003 по 2050 года представлен на дереве развития нанотехнологий.

Благодаря нанотехнологиям существенно изменится конструирование машин и механизмов – многие части упростятся вследствие новых технологий сборки, многие станут ненужными. Это позволит конструировать машины и механизмы, ранее недоступные человеку из-за отсутствия технологий сборки и конструирования. Эти механизмы будут состоять, по сути дела, из одной очень сложной детали.

С помощью механоэлектрических нанопреобразователей можно будет преобразовывать любые виды энергии с большим КПД и создать эффективные устройства для получения электроэнергии из солнечного излучения с КПД около 90%. Утилизация отходов и глобальный контроль за системами типа «recycling» позволит существенно увеличить сырьевые запасы человечества. Станут возможными глобальный экологический контроль, погодный контроль благодаря системе взаимодействующих нанороботов, работающих синхронно.

Искусственный фагоцитИскусственный фагоцит может уничтожать чужеродные бактерии и вирусы

Биотехнологии и компьютерная техника, вероятно, получат большее развитие благодаря нанотехнологиям. С развитием наномедицинских роботов станет возможным отдаление человеческой смерти на неопределенный срок. Также не будет проблем с перестройкой человеческого тела для качественного увеличения естественных способностей. Возможно также обеспечение организма энергией, независимо от того, употреблялось что-либо в пищу или нет.

Различные нейроинтерфейсы и импланты, разработанные на сегодняшнее время будут значительно улучшены и их биологическая совместимость с нервными тканями человека станет еще более полной. Тогда настанет время «настоящей» виртуальной реальности и полноценного взаимодействия с компьютерами через нервную систему человека.

НейрочипПока эти нейрочипы и нейроинтерфейсы проходят лабораторные тесты

Благодаря этому компьютерная техника трансформируется в единую глобальную информационную сеть огромной производительности, причем каждый человек будет иметь возможность быть терминалом – через непосредственный доступ к головному мозгу и органам чувств.

Средства отображения информации уже пополнились прозрачными и гибкими дисплеями на основе нанотрубок или квантовых точек. Через несколько лет с их помощью можно будет реализовать сворачиваемые электронные газеты, обновляемые непосредственно через беспроводные сети.

Современные транзисторы уже выполняются по технологическому процессу 65 нанометров, а впереди еще несколько переходов до границы в 11 нанометров. Но даже после этой «последней» границы, препятствующей дальнейшему уменьшению наноэлектроники, есть путь еще ниже: это квантовые компьютеры и спинтроника.

Гибкие дисплеиГибкие дисплеи и электронные газеты – уже не фантастика

Область материаловедения существенно изменится – появятся т.н. «умные» материалы, способные к мультимедиа-общению с пользователем. Также появятся материалы сверхпрочные, сверхлегкие и негорючие (на основе алмазоида).

Что касается сырьевой проблемы, то для постройки большинства объектов нанороботы будут использовать несколько самых распространенных типов атомов: углерод, водород, кремний, азот, кислород, сера, и др. в меньшем количестве. С освоением человечеством других планет проблема сырьевого снабжения будет решена.

Таким образом, на основании прогнозов, нанотехнологии обещают радикальное преобразование как современного производства и связанных с ним технологий, так и человеческой жизни в целом. Как сказал Ralph Merkle, (Xerox, Palo Alto) «Нанотехнологии произведут такую же революцию в манипулировании материей, какую произвели компьютеры в манипулировании информацией».

Автор: аналитик www.nanonewsnet.ru Свидиненко Юрий

2004–2007, www.NanoNewsNet.ru, Все права защищены

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.6 (313 votes)


yltalex аватар

Статья очень хорошая. Вполне таки закономерна. Очень жду «нанокомпьютер – наноманипулятор». Давно мечтал о такой технологии. Особенно о наноксероксе. :-)

mikuz аватар

Авторы на этом сайте как-то не различают фантастику и реальность.

Anonymous аватар

Uriy. Незаменит ли НАНО человека?

Puh аватар

Ну что же, всё это очень заманчиво :). Вот только к приемуществам всех нанотехнологий закрадываются в голову мысли о проблемах которые они с собой принесут. Если каждый человек сможет быть в 100 раз сильнее и в 10 раз живучей почему бы не «пошалить». Буду следить за обновлениями на сайте, по личным причинам эта тема мне очень интересна, но самому работать в данной отросли москов нехватит… Для желающий пообщаться стучитесь 259–382–773.

Anonymous аватар

Подводные лодки и полеты на Луну тоже были фантастикой. Нанотехнологии – это не только наше будущее, но и наше прошлое!

Anonymous аватар

Человек и до наномира добрался =) везде машины… Лучше бы с бактериями научились общаться, а то как с нанороботами контакт потеряем – других делать начнем? :)

Anonymous аватар

Дорогие мои дайте мне чуть чуть понятие о нанотехноллогии мне очень хочется узнать об это но я не могу найти точное объяснения об этом напровление.

artyukhov аватар

«По ГОСТу» нанотехнологии – это технологии, работающие с объектами, характерные размеры которых по крайней мере в одном направлении не превышают порядка 100 нм. А дальше нужно читать самостоятельно. Думаю, английская Википедия может дать хорошее начальное представление о предмете.

Anonymous аватар

пугает одно – потеря контроля над нанороботами, а вдруг они начнут размножаться бесконтрольно, боюсь нам места на планете станет недостаточно. На данный момент человечество итак испытывает поблемы с молодыми ядерными державами, а ведь человеческого фактора не избежать, хотя…

Anonymous аватар

Да не будут они размножаться бесконтрольно, ибо энергии не хватит.

Anonymous аватар

Друзья а вы не находите, что человек или точнее его тело( построение клетки на основе наноманипулятора – РНК и нанокомпютера – ДНК) уже давно(помните слово эволюция) дело прошлого! Вопрос в том как появилась первая нанофабрика «Клетка» – Только не надо говорить что случайно. Также интересны функции возложенные на этом супер технологическое и гениальное произведение. Не подошли ли мы к пределу – творение сотворит?!

Anonymous аватар

Хорошая стаья, начинаешь думать, о том, что у человества все будет хорошо. И все это кажется действительно реальным, если наши правители не решат разнести все в пух и прах. А смотря с другой стороны, вот честно, я сам лично могу перечислить книги (писателей фантастов) где все эти фичи (типа улучшения человека и встраиваемых в мозги компов) присутствуют, складывается такое ощущение, что они просто прочитали эти книги)) Но вообще, хочу верить в это, думаю успею захватить в своей жизни подобные устройства.

Anonymous аватар

И так кратко о непонятном: из всего приведенного выше… да и в частности, могу сказать вот что, в моем понимании нанотехнологии – это всего лишь лазейка для официального отмывания гигантского потока государсвтенных денег в частные карманы. США пошли по старому пути – через войны, Россия придумала по сути новую аферу. А все выше изложенное – полная чушь.

я вот больше чем уверен – это все если и приведет, то только к одному – к созданию супероружия по разрушению биологических организмов. И к краху человечества – т.е. к полному вымиранию. А «нанороботы» будут уже жить самостоятельной жизнью ;-)

Когда то в детстве раннем, когда я еще только научился читать (4–5 лет), я узнал о ядерной реакторе и ядерной бомбе, так вот в моем представлении реактор был – это какие то суперпроцессы, благодаря которым получалось само электричество, а как оказалось – всего лишь мощный кипятильник, и электрогенератор :-) ТОже и про бомбу… просто большой взрыв :-) то же и все эти нанотехнологии… пример матрицы – не внушает доверия. По сути вся технология – это большая беда человечества. Я вобще за то, чтобы уничтожить всех ученых, политиков, олигархов и основную часть человечества, оставить 10% населения и начать жить в гармонии с природой.

Еще раз повторюсь – нанотехнологии, это больше миф, а реальность – отмывание бюджетных денег в карманы высокостоящих министров…

artyukhov аватар

«По сути вся технология — это большая беда человечества. Я вобще за то, чтобы уничтожить всех ученых, политиков, олигархов и основную часть человечества, оставить 10% населения и начать жить в гармонии с природой.»

Ну-ну, расскажите нам про гармонию с природой. Вот больше всего огорчает не просто интеллектуальная ограниченность, а агрессивное невежество.

Forest_CAt аватар

Очень интересная статья. Буду изучать сайт дальше. Тема интересная, пытаюсь заняться изучением. Вообще направление перспективное, полезное для человества, жаль только одно, что пока человечество не совсем к нему готово, помимо гигантского количества плюсов мы опять получим новое оружие(военное применение нанотехнологий показано даже на дереве их развития). Остается только надеяться, что к моменту повсеместного внедрения нанотехнологий мы наконец-то осознаем тупиковость силового, военного решения проблем…

Anonymous аватар

Нам до наноасемблеров ещё как до марса на велосипеде… Вот тут написано, 20–40 лет вперед,на самом деле дай бог, лет 100–150, если все теми же темпами пойдет… А вот когда дойдет до ассемблеров, решатся все энергетические проблемы связанные с этим, решатся проблемы с управлением встанет другая проблема. По сути нанотехнологии в конечном варианте приведут к тому, что большая часть населения просто отупеет от безделия, а другая часть займется исследованиями, освоением космоса и мирового океана, путешествиями и так далее. Вы только представьте, что вокруг вас обитают одни нанороботы, которые за 10 минут собирают вам новенькую модель порше или феррари… А теперь подумайте кто на самом деле управляет нашим миром или что, правильно, деньги… И уж точно те кто сейчас находятся над остальными не допустят такого развития событий. Представьте себе, миру больше не нужны нефть, уголь, газ, золото, украшения и дорогие машины, кто в первую очередь будет против ?.. А результат ?.. Скорее всего войны, такие технологии нельзя давать человечеству на нашем уровне развития, с нашими моральными принципами, в то время когда один будет строить себе рай, другой будет штамповать умное оружие и порабощать мир, это наша природа и наш рок… Итог, сначала нужно довести наша сознание и подсознание до нужного уровня, чтобы не было желания первого же наноробота запулить в рядом стоящего человека..

artyukhov аватар

Насколько я понимаю, это мнение большого эксперта по нанотехнологиям – не так ли? :)

вал аватар

Вот по термояду боле 50 лет сосут бюджеты многих стран, эта придумка из той-же оперы.

Anonymous аватар

Нанотехнологии это по существу очередная «дубина» для прямоходящей обезьяны. Заморочка в том, что вся история человеческих технологий это совершенствование той самой «дубины», которую очень давно взяла в руки прямоходящая обезьяна. Парадокс «дубины» в том, что её отсутствие в нужный момент превращает человека в обезьяну, но не в ту, что была без «дубины» и была приспособлена к выживанию, а в её жалкую копию,физического и духовного урода.Вот такой прогноз.

nurse аватар

закономерный вопрос: теперь начнется гонка нановооружений? не хотелось бы… а скорее всего так и будет…

не следует класть все яйца в одну корзину.

Anonymous аватар

Почему такая самонедооценка? Может именно вы нужны науке? :))

Anonymous аватар

ИМХО нанотехнологии необходимы.Главное – нанотехнологии на личные нужды НЕЛЬЗЯ давать людской грязи (то есть различные отклонения – гомосеки, садо-мазохисты, дебилы, уроды, наркоманы) Людей и так слишком много, если еще увеличится продолжительность жизни то количество людей возрастет черезчур сильно, и тогда надо будет боятся не того что нанотехнологии выйдут из под контроля, а то что мы сам все угробим до того как расползёмся по космосу…

Anonymous аватар

Для начала ему надо институт закончить.

Anonymous аватар

Полностью согласна с Anonymous. А также меня пугает, то что если эти технологии смогут сами себя конструировать, развиваться в нужную им сторону для решения какой-либо задачи, то они смогут со временем и нами управлять. Вот это настоящий ужас. А мы люди не терпим когда нами управляют, да ещё если это будут наши «чада», то ууу… И начнётся война между людьми и машинами(как в «Терминаторе» ), а кто выграет, то тут и так есть ответ. Естесственно машины. Пока мы будем думать, как же нам справыится с машинами. Они уже матерелизуются в сфере оружия. И оно точно будет нам не по зубам. Но я надеюсь, что это будет нескоро, этак лет через 200.

artyukhov аватар

Уважаемая Анонимус, как же так Вы столь решительно отказываете человечеству в способности учиться и самосовершенствоваться?

Anonymous аватар

Интересно, этот наноэксперт хоть один объект размером до 100 нм в современных микроскопах видел?

Наноподшипник прикольно смотрится и бестолково. 1) для чего он вообще нужен? 2) его эффективность (как подшипника) из-за межатомного взаимодействия будет просто отрицательной.

Что за бессмысленное нагромождение, названное манипулятором?

Текст вообще представляет собой смесь фантастики (уже существенно устаревшей) с едва заметным знакомством с современными технологиями. На кой ляд переносить свои макроскопические знания о технике в наномир? Типа: если мы используем подшипник – значит и в нанотехнологиях он понадобиться; или манипулятор должен иметь приспособление для захвата, плечо и шарнирный узел крепления. Может «эксперту» для начала стоит побывать в лаборатории (лучше физической), ознакомиться с исследовательской техникой, вспомнить хотя бы школьный курс физики.

artyukhov аватар

2) его эффективность (как подшипника) из-за межатомного взаимодействия будет просто отрицательной

Это откуда такое следует? Я вот, например, видел работы, в которых было продемонстрировано отсутствие трения в наноразмерных подшипниках.

1) для чего он вообще нужен?

На кой ляд переносить свои макроскопические знания о технике в наномир? Типа: если мы используем подшипник — значит и в нанотехнологиях он понадобиться; или манипулятор должен иметь приспособление для захвата, плечо и шарнирный узел крепления.

Читайте книгу Дрекслера «Nanosystems» (1992). Там подробно рассматриваются все эти вещи. Ещё есть вариант почитать что-нибудь по биохимии, тоже многое станет понятно. Наноразмерные подшипники, шарниры и приспособления для захвата есть в каждой клетке человеческого тела.

Может «эксперту» для начала стоит побывать в лаборатории (лучше физической), ознакомиться с исследовательской техникой, вспомнить хотя бы школьный курс физики.

Резюме: в обзоре вполне могут быть ошибки или неточности, поскольку автор – существо несовершенное. Однако критиковать их с таким отношением и таким пониманием того, о чём идёт речь, не стоит – выглядите просто глупо. Даже если и разглядываете в современный микроскоп объекты размером меньше 100 нм по восемь часов в день.

Anonymous аватар

Рекомендации из серии «читайте библию». Я предпочитаю читать свежие научные статьи (благо, что недостатка в них не испытываю), чего и Вам советую. Но Вам, возможно, будет сложно их осилить. Вы кроме Дрекслера ещё кого нибудь вспомнить можете? Или к примеру какие статьи опубликовал Дрекслер в рецензируемых журналах. Ну а примерчик привести с наношарниром или наноподшипником в клетке слабо? А вот аналог узкоспециализированного робота найти легко (гемоглобин например). Только вот нет у молекулы гемоглобина ни шарниров, ни подшипников, ни захватов. Зато присутствуют ионы железа. Захват кислорода происходит не механически, а в результате окисления при парциальном давлении около 100 мм.рт.ст. Диссоциация оксигемоглобина происходит при парциальном давлении кислорода около 40 мм.рт.ст. Такой вот простой и красивый способ переноса кислорода придумала природа. Именно находить простые и эффективные решения мы и учимся у природы, рассматривая по 8 часов в день наноразмерные объекты. А чему учитесь Вы, почёсывая языком? Что конкретно сделали для наступления «светлой наноэры человечества»?

Я вот, например, видел работы, в которых было продемонстрировано отсутствие трения в наноразмерных подшипниках. Очень интересно! Ссылку не подкинете? У меня кончик иглы на туннельном микроскопе срывает на некоторых материалах, причём не при сканировании а при отрыве от поверхности.

Anonymous аватар

От фантастики до реальности один шаг!!!

artyukhov аватар

Про гемоглобин – это круто завёрнуто. Советую поискать информацию по АТФ-синтазам и миозину – два классических примера, куда более соответствующие теме.

Природой восхищаться слишком сильно не стоит, у неё всё частенько через очень далёкое место делается. Отличительная черта процесса эволюции.

То, что кончик иглы срывает при отрыве от поверхности, а не при сканировании вдоль неё – это, согласитесь, не лучший довод против наноподшипников.

Вопрос о том, что сделал лично я, не вполне уместен. Меряться длиной зондов в этом разделе сайта просто ни к чему.

Ну а про Дрекслера (кто-то же должен встать на его защиту…) – см. хотя бы Гугл.

Anonymous аватар

Мне интересно узнать чужое мнение, особенно такое прикольное «…Я вобще за то, чтобы уничтожить всех ученых, политиков, олигархов и основную часть человечества, оставить 10% населения и начать жить в гармонии с природой…» А как же «убийцы» 90% населения будут жить в гармонии с природой :-) или они сделают себе харакири. И вообще чего мелочится, сразу же 100% процентов населения грохнуть и будет рай на земле. Или такого «…Вот тут написано, 20—40 лет вперёд, на самом деле дай бог, лет 100—150…» – ну прям как мой папаша про компы говорил, лет 10 или 15 назад, или как в журнале «наука и жизнь» не помню какой год доказывалось что создание цветных ЖК-мониторов не возможно. Не беспопокойтесь природа «позаботится» о «ЧЕЛОВЕКЕ». В природе закон выживания сильнейшего (не обязательно физически) действует безотказно. Так что те идиоты которые будут «пулятся» «наноробатами» долго не протянут! Если «человечество» будет думать не тем местом, оно само себя ликведирует. Природу уничтожить нельзя, она только видоизменится и всё – возможно даже что и не в лучшую сторону для людей!!! Самое страшное на ближайшее будующее, что может сделать человечество – это уничтожить планету Земля вместе с собой и всё. Но природа это не только наша планета, но и миллиарды звёздных систем во ВСЕЛЕНОЙ. Так что говорить об угрозе нанотехнологий для природы – это смешно!

Anonymous аватар

Только вот я заметил, что тот, кто не умеет природой восхищаться – открытий не делает. Найдите хоть одно человеческое изобретение противоречащее законам природы. Знаете сколько времени и сил было затрачено на изобретение шариковой ручки для астронавтов? А изобретение то уже работало, и работало успешно.

То, что кончик иглы срывает говорит о довольно приличных силах межатомного взаимодействия, а вовсе не против наноподшипников. Против них говорит здравый смысл и корректная постановка задачи в ТРИЗ. Попробуйте собрать подобную конструкцию из роликов для массажера. Даже в отсутствии сил взаимодействия между роликами можно убедиться в плохом выполнении своих функций у подобной конструкции.

А что уместно? Как Вы думаете, уместна ли такая ситуация когда первоклассник, который ещё и читать то толком не умеет, назидательно объясняет учёному суть изучаемых феноменов?

За Декслера можете не беспокоиться. Его защитят его статьи в рецензируемых журналах. И сделают они это гораздо лучше Вас. Вряд ли кто-либо сомневается в научной состоятельности Капицы, к примеру. А ведь научно-популярные прогнозы его вызывают споры.

Если только Гугл Ваш источник информации, то соболезную. «Свежачёк» там появляется не ранее чем через 5 лет. В основном выдаёт научно-популярную шелуху сомнительного содержания в художественном пересказе со слов малолетнего внука уборщицы младшего научного сотрудника, работающего под руководством PhD. Попробуйте найти полнотекстовые статьи 2006 года Матиаса Хилларта или Ларри Кауфмана (очень известные учёные). Так что прежде чем отсылать в Гугл попробуйте сами найти прошлогодние статьи… ну хотя бы Э.Дрекслера.

artyukhov аватар

Про «только Гугл» я не говорил, это Ваши экстраполяции. Был вопрос – «какие у Дрекслера публикации в рецензируемых журналах». Ответ – «да вот хотя бы посмотрите результаты запроса к Google Scholar». За соболезнования, конечно, спасибо :)

То, о чём Вы говорите, может явиться проблемой для подшипника, построенного по принципу обычных роликовых. Хотя это и совершенно не факт – всё-таки качение, скольжение и отрыв – вещи сильно разные. Но вот если взять двухслойную углеродную нанотрубку, там ничто ни от чего отрываться не будет. Взаимодействия есть – ну и пусть будут, чему-то они будут мешать, чему-то – нет.

И опять, если посмотреть на АТФ-синтазу, она представляет собой не просто подшипник, а целый электрохимический мотор (в одну сторону работает как электрический, в другую – как химический). Как считаете – есть там «приличные» взаимодействия? И, кстати, роликов никаких там опять-таки нет.

Anonymous аватар
  1. K. Eric Drexler, Engines of Creation – File not found (404)
  2. Eric Drexler et al, Unbounding The Future, reviewed by John Murray – 404 not found.
  3. K. Eric Drexler, ‹Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computation› – ERROR. The requested URL could not be retrieved.
  4. Спасибо! Очень порадовала статья «http://nanotech.sc.mahidol.ac.th/course/pdf/buildmachine.pdf» с иллюстрацией в стиле комиксов.
  5. Статья «http://www.pnas.org/cgi/reprint/78/9/5275» 1981 года – это скорее интерпретация чужих работ в научно-популярном пересказе. Можно оценивать как эссе студента на тему будущей профессии. Извините, но не тянет даже на постановку задачи для курсовой. Но это единственный журнал на первой поисковой странице, который можно назвать рецензируемым. Почитав Submission Guidelines с удивлением замечаем, что этот журнал представляет собой своеобразный «междусобойчик», который скромно умалчивает свой импакт-фактор, в то время как любой уважающий себя журнал гордо указывает его на первой странице. Это издание, скорее всего, можно назвать полигоном, на котором молодёжь доводит до совершенства своё искусство написания статей. В подтверждение этому библиография статьи (Nature, Sciense и Phys. Today – научно-популярные журналы; 10 пункт – это вообще нечто: автор – Anonymous!?!?!; пункты 14, 15 и 16 можно назвать искусственным увеличением списка цитируемых источников, поскольку ссылки эти на одну книгу, но разные страницы). Можно смотреть и дальше, но с аналогичным результатом.

Сама за себя говорит фраза: «Introduction to Nanotechnology adapted from papers by Ralph C. Merkle and Eric Drexler.» У меня в детстве была книжка «О том, как устроен атом» для дошкольников, так вот ее тоже можно было назвать «Introduction to nuclear physics adapted from papers».

То, о чём Вы говорите, может явиться проблемой для подшипника, построенного по принципу обычных роликовых.
А что мы видим на картинке в начале статьи? Или ЭТО не является предметом нашего разговора?
Хотя это и совершенно не факт — всё-таки качение…
А вы сделайте и проверьте. Внешнее кольцо из роликов, внутреннее кольцо из роликов и свободные ролики между ними.
Но вот если взять двухслойную углеродную нанотрубку, там ничто ни от чего отрываться не будет.
Вот блин!!! А мы пластины из нанотрубок как детектор ионов в автоионном микроскопе с атомным зондом используем. А оказывается надо как подшипники?
Anonymous аватар
Ну, елы-палы, Василий Игоревич! В таком серьёзном заведении работаете, тем более, в отделе химического материаловедения. Как же так? Или Вы просто прикалываетесь? Наверное и фуллеренами занимаетесь. Не надо опускаться до «вульгарного материализма». Говорите
Природой восхищаться слишком сильно не стоит…
, а сами
Советую поискать информацию по АТФ-синтазам и миозину…
внимательнее надо быть, хотя бы к своим словам. Чаще надо общаться со старшими товарищами (Вы же не один в отделе работаете). Почитайте рецензии титулованных профессоров на работы студентов и аспирантов (лучше злые – пользы больше). Кому как не учёным знать, насколько реальны уже нанотехнологии, но не всегда эта реальность соответствует представлениям фантастов и популяризаторов науки. По нанотрубкам не потечёт жидкость, а молекулой C60 не будут играть в футбол нанороботы. Но разве от осознания этого становится менее интересно?
artyukhov аватар

Это один и тот же Анонимус или вас двое? :)

То, что «файл нот фаунд», конечно, плохо (Scholar несовершенен), но смысл был продемонстрировать наличие у Дрекслера публикаций в серьёзных рецензируемых журналах (включая Nature, Science и Nanotechnology, а уж «научно-популярный» или нет – это, извините, ни при чём; статья 1981 года – это, по-моему, ещё до того, как он PhD защитил). Что и было с блеском проделано :)

А что мы видим на картинке в начале статьи? Или ЭТО не является предметом нашего разговора?

На картинке в начале статьи мы как раз видим НЕ это. Внутри круглой штучки вертится другая круглая штучка. Ничто ни с чем не расцепляется, за счёт симметрии структуры сопротивление должно практически сводиться на нет.

А вы сделайте и проверьте. Внешнее кольцо из роликов, внутреннее кольцо из роликов и свободные ролики между ними.

Вот к свободным роликам между ними Ваши рассуждения с отрывом иглы и взаимодействиями могут оказаться применимы, хотя и не стоит забывать, что одновременно с тем, что где-то что-то расцепляется, в другом месте такое же с таким же сцепляется.

Не надо опускаться до «вульгарного материализма». Говорите

Природой восхищаться слишком сильно не стоит…

, а сами

Советую поискать информацию по АТФ-синтазам и миозину…

внимательнее надо быть, хотя бы к своим словам.

Противоречий не вижу. АТФ-синтазы и миозин – пример УЖЕ существующих в природе наномоторов. Однако ясно, что это не предел, и можно сделать лучше – просто потому, что мы не ограничены в своей деятельности методами старушки Эволюции. То, что эти методы не всегда оптимальны, видно на огромном числе примеров.


Полагаю, такая разница во взглядах связана с разницей в подходах к вопросу. Вы работаете за микроскопами, а мы – за суперкомпьютерами. То, что по нанотрубам не будут качать нанонефть, я вполне могу увидеть собственными глазами. Однако, увидеть в действии наноподшипник тоже возможно. Но это – конечный результат. То, что пока увидеть нельзя – это трудная часть задачи, то, как Вы и другие экспериментаторы будете собирать этот подшипник. Но как раз в этой части сомневаться не приходит в голову: до сих пор экспериментаторы в том, чтобы что-то сделать, зарекомендовали себя очень хорошо :)

Anonymous аватар
Это один и тот же Анонимус или вас двое? :)
Адын!
То, что «файл нот фаунд», конечно, плохо (Scholar несовершенен), но смысл был продемонстрировать наличие у Дрекслера публикаций в серьёзных рецензируемых журналах (включая Nature, Science и Nanotechnology, а уж «научно-популярный» или нет — это, извините, ни при чём; статья 1981 года — это, по-моему, ещё до того, как он PhD защитил). Что и было с блеском проделано :)
Ну, если Вы, конечно, присутствовали при защите, то вопросов нет.

У меня сотрудник работал: хорошее теоретическое образование (кафедра теоретической и математической физики), солидные публикации, защитил кандидатскую, а теперь журналист. Рассказывает сказки обывателям. Я не хочу принизить его достоинства, даже наоборот, хочу сказать, что более обоснованных статей я, пожалуй, ещё не читал. Он может раздолбать в пух и перья любого политика, представить его самым гнусным человеком со времён неандертальцев, или ангелом во плоти. Причём все это в рамках закона (т.е. придраться не к чему). Ему во время позапрошлых выборов платили только за то, чтобы статей не писал ещё и отдых на средиземном море дополнительно оплатили.

На картинке в начале статьи мы как раз видим НЕ это. Внутри круглой штучки вертится другая круглая штучка. Ничто ни с чем не расцепляется, за счёт симметрии структуры сопротивление должно практически сводиться на нет.
Чудненько! Значит это подшипник скольжения. Соберите что-нибудь подобное и проверьте. То есть Вы утверждаете, что эквипотенциальные поверхности будут иметь идеально круглую форму? Теоретически, конечно, можно собрать подобную структуру. Но в этом случае приоритетом будет отнюдь не минимум составляющих.
Противоречий не вижу. АТФ-синтазы и миозин — пример УЖЕ существующих в природе наномоторов.
Можно, для начала, повторить то, что уже существует. Итак, кто уже собрал работающий наномотор?
…мы не ограничены в своей деятельности методами старушки Эволюции.
Тут, пожалуй, скажу только за себя: не знаю я всех методов «старушки Эволюции»!!! Если Вы имели в виду метод Монте-Карло, то вероятность появления мыслящего вида за время существования Земли меньше, чем если бы торнадо, пронёсшийся по автомобильной свалке, собрал, к примеру, Fiat.
То, что эти методы не всегда оптимальны, видно на огромном числе примеров.
Раз уж Вы сами заикнулись, то примеры в студию. Для меня гораздо проще подобрать примеры точных, но абсолютно бесполезных наблюдений.
…то, как Вы и другие экспериментаторы будете собирать этот подшипник.
Нет уж, увольте. Сначала убедите, что он необходим. Пока, лично я, не вижу в нем надобности. Можно построить модель сферического коня в вакууме, только кто будет её реализовывать?
artyukhov аватар

Ну, если Вы, конечно, присутствовали при защите, то вопросов нет.

Не, насчёт «с блеском проделано» – это я имел в виду демонстрацию наличия у Дрекслера статей в серьёзных журналах. Как Вы верно заметили, большая часть его публикаций имеет довольно общий характер, но это не делает их плохими. Если бы люди не смотрели дальше того, что уже них под носом, науки просто не было бы.

Чудненько! Значит это подшипник скольжения. Соберите что-нибудь подобное и проверьте. То есть Вы утверждаете, что эквипотенциальные поверхности будут иметь идеально круглую форму?

Идеально круглую – нет, но это и не нужно. Внутренняя часть имеет ось симметрии шестого порядка, внешняя – четырнадцатого. Это даёт нам 6*14 = 84 (!) эквивалентных конфигурации на полный оборот, т.е. на поверхности потенциальной энергии Е(ф), где ф – угол поворота внутренней части относительно внешней, максимумы и минимумы будут разделены всего (360/84)/2 = 2.14 градусами. На таком интервале большой перепад энергии невозможен. Для этой структуры оценок не помню, но между стенками двуслойных углеродных нанотрубок барьер составляет порядка 0.001–0.01 эВ. Это совсем не много: барьер для внутреннего вращения в молекуле этана больше (3 ккал/моль ~ 0.1 эВ!), однако это самое вращение отлично видно в ИК-спектрометре даже без всяких моторов.

Теоретически, конечно, можно собрать подобную структуру.

Да, вот именно!!! Осталось придумать, как именно её употребить! :)

Можно, для начала, повторить то, что уже существует. Итак, кто уже собрал работающий наномотор?

На данный момент было уже довольно много сообщений о создании молекул, меняющих конформацию под действием, например, света. Честно скажу, началось это ещё в те времена, когда я не особо следил за всей этой деятельностью, так что много примеров привести не смогу. Конечно, такой сложности, как в АТФ-синтазе, пока добиться не удаётся. Живые организмы используют для этих целей огромные нанофабрики – рибосомы, у нас пока такого нет.

Тут, пожалуй, скажу только за себя: не знаю я всех методов «старушки Эволюции»!!! Если Вы имели в виду метод Монте-Карло, то вероятность появления мыслящего вида за время существования Земли меньше, чем если бы торнадо, пронёсшийся по автомобильной свалке, собрал, к примеру, Fiat.

Это, кстати, (с) кто-то из физиков, чуть ли не Пенроуз. Ясно, что Пенроуз в биологии, и конкретно – в эволюции, не силён, поэтому и высказывает такие креационистские мысли.

Раз уж Вы сами заикнулись, то примеры в студию. Для меня гораздо проще подобрать примеры точных, но абсолютно бесполезных наблюдений.

Да взять хоть диабет и серповидно-клеточную анемию – классические примеры вредных «пережитков прошлого» у человека, зафиксировавшихся в генотипе лишь потому, что когда-то эволюция не нашла лучших способов бороться с голодными зимами и малярией, соответственно.

Из биохимии неплохим примером являются белки RuBisCO у растений, предназначенные для фиксации CO2 из атмосферы. Мало того, что эти ферменты работают медленно (по несколько молекул в секунду!), так они ещё и обладают большим сродством к O2, чем к CO2. Однако, поскольку в своё время это не было проблемой из-за отсутствия в атмосфере больших количеств кислорода, по мере его накопления, вместо того, чтобы улучшать сам фермент (а именно его работа является скоростьлимитирующей частью цикла Кальвина), растения стали придумывать способы повысить концентрацию CO2 вокруг этих ферментов. Для этого используются уже другие, новые ферменты, обладающие куда более высокой селективностью по отношению к CO2 – можем, когда хотим! Некоторые растения даже придумали такие извращения, как C4-метаболизм, когда в одной клетке CO2 фиксируется специальным ферментом в виде кислоты – малата или аспартата – и затем транспортируется в другую, где кислота обратно разлагается на CO2 и фиксируется RuBisCO! Это ли простота и эффективность?

Нет уж, увольте. Сначала убедите, что он необходим. Пока, лично я, не вижу в нем надобности.

Совершенно верно, пока он ни к чему – слишком мало ещё придумано компонентов наномеханизмов. Но обсуждаемая тема – развитие нанотехнологий в перспективе, и будет очень странно, если все эти люди вдруг перестанут придумывать и создавать новые устройства. Вопрос времени…

Anonymous аватар
Не, насчёт «с блеском проделано» — это я имел в виду демонстрацию наличия у Дрекслера статей в серьёзных журналах.
Почему я и привёл пример:
У меня сотрудник работал: хорошее теоретическое образование (кафедра теоретической и математической физики), солидные публикации, защитил кандидатскую, а теперь журналист. Рассказывает сказки обывателям. Я не хочу принизить его достоинства, даже наоборот, хочу сказать, что более обоснованных статей я, пожалуй, ещё не читал. Он может раздолбать в пух и перья любого политика, представить его самым гнусным человеком со времён неандертальцев, или ангелом во плоти. Причём все это в рамках закона (т.е. придраться не к чему). Ему во время позапрошлых выборов платили только за то, чтобы статей не писал ещё и отдых на средиземном море дополнительно оплатили.
Может Дрекслер больше пользы как популяризатор науки принесёт. Книгу Марии Рыбалкиной для школьников можно оценить выше всяческих похвал. Своим знакомым обязательно рекомендую и именно бумажную версию. Но так ведь она и не претендует на аналитику. Это адаптированные для определённого круга людей современные знания. Прогнозы вообще занятие неблагодарное, тем более научно-технические. Предскажешь, к примеру, какой-нибудь хитрый трёхпалый захват, а через год окажется, что технологичнее использовать какую-нибудь вакуумную присоску или электромагнит. Ну это так, лирическое отступление. Когда на любой вопрос о нанотехе получаешь ответ «читайте Дрекслера», остаётся только добавить «АМИНЬ».
artyukhov аватар

Вопрос был один, так что про _любой_ пока говорить рано…

Anonymous аватар

Господа! К вам только одна просьба: спорьте! «В споре рождается истина» © . Чесна-чесна.

DocTor аватар

И тогда наступит полный коммунизм)))Все станут суперлюдьми, Земля перенаселится, роботы заглючат и уничтожат нас очень быстро – такого конца никто не предполагает?

artyukhov аватар

Предполагают – особенно авторы фильмов типа «Терминатор» или научно-фантастических романов, а вслед за ними и начитавшиеся/насмотревшиеся про восстания роботов паникёры. Люди, занимающиеся такими делами непосредственно почему-то куда менее склонны кричать об этом на каждом углу.

Anonymous аватар

Хоть и говорят, что скромность украшает человека, но все же очень сильно удивляет, что в статьях про открытия в области нанотехнологий российские ученые практически не фигурируют. Я считаю, что когда названия российских научно-исследовательских институтов будут мелькать в каждой статье, то тогда и нужно будет думать о моральных принципах и направлении знаний в мирное русло.

Anonymous аватар

Это технология сборки вещей, материалов, организмов и соединений «атом за атомом». В интеренете очень много информации о этом. Посмотрите например в: Wikipedia.

artyukhov аватар

Это называется bottom-up, «снизу вверх». А есть ещё top-down.

Anonymous аватар

Не знаю, можно ли использовать ссылки на работу RuBisCo в таком споре – уж больно этот фермент «вещь в себе». Там всё не просто, да ещё и стабильные изотопы различает как приличный масс-спектрометр…
ДАС

artyukhov аватар

Вдогонку ув. Анонимусу с его неработающими подшипниками: http://www.nanowerk.com/…tid=2387.php

Anonymous аватар

лол, Anonymous это незарегистрированный пользователь.

Жду не дождусь петабайтов, копирования человеческой памяти, искусственного мозга и бессмертия.

artyukhov аватар

лол, Anonymous это незарегистрированный пользователь.

Эээ… что бы это значило…