Η μοριακή νανοτεχνολογία (MNT) είναι μια πρωτοποριακή επιστήμη που συνδυάζει αρχές της χημείας, της βιολογίας και της φυσικής για να προτείνει μικροσκοπικές συσκευές σε νανοκλίμακα που θα χειρίζονται μηχανοχημικά μεμονωμένα άτομα και μόρια με σκοπό την κατασκευή υλικών, την εξάλειψη ασθενειών και την αποκατάσταση του περιβάλλοντος. καθιστώντας έτσι τα πιθανά οφέλη της MNT ευρείας κλίμακας και επαναστατικά.
Το MNT βασίζεται στη γνώση ότι οι βασικές βιοχημικές και βιοφυσικές διεργασίες που λειτουργούν σε μοριακό επίπεδο μιμούνται μηχανήματα βιομηχανικής συναρμολόγησης σε μικροσκοπική κλίμακα. Αυτό φαίνεται ίσως πιο εύκολα στο παράδειγμα του DNA που είναι μια μοριακή αλυσίδα εντολών για την κατασκευή μιας μακροσκοπικής δομής από κάτω προς τα πάνω. Τα «εργαλεία» που κάνουν το πραγματικό χτίσιμο είναι φυσικές βιοχημικές διεργασίες. Με την αξιοποίηση αυτών των διεργασιών με τη μορφή άμεσου χειρισμού σε ατομικό επίπεδο και την επαύξησή τους με ηλεκτρονικό εμβιομηχανικό έλεγχο, ανοίγει μια νέα εποχή πιθανοτήτων.
Για να αναφέρουμε μόνο μερικά πιθανά οφέλη του MNT:
ΑΦΘΟΝΗ ΚΑΘΑΡΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ –
Τα οφέλη της MNT περιλαμβάνουν τη δυνατότητα να κάνει εφικτή την ηλιακή ενέργεια μέσω της κατασκευής «άφθαρτων» ηλιακών κυψελών που θα μπορούσαν να βαφτούν σε δρόμους και στέγες, υπερβαίνοντας εύκολα τις απαιτήσεις ισχύος της χώρας. Η MNT θα επέτρεπε επίσης την παραγωγή καυσίμων χωρίς ρύπανση, τερματίζοντας την ενεργειακή κρίση και καθιστώντας την ενέργεια προσιτή.
ΞΕΚΡΙΖΟΝΤΑΣ ΑΣΘΕΝΕΙΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΤΕΙΝΟΝΤΑΣ ΤΗ ΖΩΗ –
Η νανοϊατρική υπόσχεται μια εποχή άνευ προηγουμένου δύναμης για να παραμείνει υγιής καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής χάρη στα in vivo μικροσκοπικά νανορομπότ που θα μπορούσαν να επιδιορθώσουν το σώμα ουσιαστικά όλων των ασθενειών σε κυτταρικό επίπεδο. Το AIDS, ο καρκίνος, ακόμη και οι γενετικές ασθένειες θα αποτελούσαν παρελθόν, όπως και οι ρυτίδες, η αρθρίτιδα, η κακή όραση και άλλες ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία. Οι άνθρωποι αναμένεται να ζήσουν πολύ μεγαλύτερη ζωή με υψηλότερη ποιότητα ζωής.
ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ –
Τα πιθανά οφέλη του MNT για το περιβάλλον είναι τόσο εντυπωσιακά όσο και τα πιθανά οφέλη του για την ιατρική. Οι επιστήμονες προβλέπουν σμήνη από μικροσκοπικά νανορομπότ που σαρώνουν τους ωκεανούς, αποσυναρμολογώντας τους ρύπους για την προστασία και τη διατήρηση του θαλάσσιου περιβάλλοντος. Άλλοι καθαρίζουν τον αέρα των δισεκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα που απορρίπτονται σε αυτό ετησίως, και άλλοι αποκαθιστούν δάση και επανεισάγοντας εξαφανισμένα είδη, που προέρχονται από τη συρρίκνωση των οικοτόπων και τη ρύπανση. Η ζημιά που προκλήθηκε από τη βιομηχανική επανάσταση θα μπορούσε να αντιστραφεί, ενώ η τεχνολογία MNT θα μπορούσε να υποστηρίξει έναν πολύ μεγαλύτερο πληθυσμό με δυνητικά πολύ μικρότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
ΕΞΥΠΝΑ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΑΣΙΝΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ –
Τα οφέλη του MNT περιλαμβάνουν τη δυνατότητα κατασκευής προϊόντων όλων των ειδών φθηνά από το άτομο και πάνω με ένα προγραμματιζόμενο, επιτραπέζιο «νανοεργοστάσιο». Ουσιαστικά οτιδήποτε επιτρέπεται από τους νόμους της φύσης θα μπορούσε να κατασκευαστεί χωρίς εργατικό δυναμικό ή ρυπογόνα εργοστάσια (κάπως παρόμοια με το αντιγραφικό του Star Trek). Το προγραμματιζόμενο λογισμικό θα καθοδηγούσε τη διαδικασία κατασκευής, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητας του νανοεργοστάσιο να αναπαραχθεί. Ένας επιχειρηματίας θα μπορούσε να σχεδιάσει, να κατασκευάσει και να παράγει ένα προϊόν προς πώληση σε μια μέρα εργασίας. Οι εκτεταμένες βιομηχανικές εγκαταστάσεις θα καταστούν παρωχημένες, απελευθερώνοντας τη γη, μειώνοντας τη ρύπανση και εξοικονομώντας ένα μεγάλο ποσοστό νερού που προορίζεται για βιομηχανική χρήση.
Τα οφέλη του MNT θα περιλαμβάνουν επίσης νέα και εξωτικά «έξυπνα υλικά» με δυνατότητα κωδικοποίησης οδηγιών συναρμολόγησης ή επισκευής στο ίδιο το υλικό. Φανταστείτε προϊόντα που αναπτύσσονται μόνα τους με κατευθύνσεις αυτο-αποκατάστασης στο DNA τους. Έπιπλα που συναρμολογούνται και «θεραπεύουν» γρατσουνιές ή γρατσουνιές. Κινητήρες που επισκευάζονται μόνοι τους και ρούχα που προσαρμόζονται στις καιρικές συνθήκες.
Για μια ενδεικτική ματιά σε πιθανές εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας των πλεονεκτημάτων του MNT, ο K. Eric Drexler, «πατέρας του MNT» και συγγραφέας των Engines of Creation (1986) και Nanosystems (1992), προσφέρει την ενδιαφέρουσα πρόταση μιας μηχανής πυραύλων που όχι μόνο επιδιορθώνεται αλλά αλλάζει σχήμα όπως ο μυϊκός ιστός καθώς μπαίνουν στο παιχνίδι διαφορετικές απαιτήσεις ώθησης, δύναμης και αεροδυναμικής.
Οι ακατέργαστες χημικές ουσίες για νανοεργοστάσια θα ληφθούν μέσω αποσυναρμολογητών που χρησιμοποιούν φυσικά εργαλεία όπως ένζυμα, ιόντα και ελεύθερες ρίζες για τη διάσπαση της ύλης (π.χ. ανακυκλωμένα προϊόντα, υποπροϊόντα της διαδικασίας κατασκευής κ.λπ.) σε βασικά στοιχεία, καθιστώντας τη νανοτεχνολογία εξαιρετικά καθαρή και δαπανηρή αποτελεσματικός. Αντί να σκάβουν χωματερές, τα απορρίμματα μπορεί να ανακυκλωθούν σε οικοδομικά υλικά για αστέγους. Οι εξοικονομήσεις για τους κατασκευαστές και τα οφέλη για το κοινό και το περιβάλλον θα ήταν σωρευτικά και εκθετικά.
ΒΟΗΘΩΝΤΑΣ ΤΑ ΕΘΝΗ ΤΟΥ ΤΡΙΤΟΚΟΣΜΟΥ –
Επειδή τα οφέλη του MNT περιλαμβάνουν τη δυνατότητα παραγωγής προϊόντων από μια προγραμματιζόμενη μηχανή στο μέγεθος μιας χειραποσκευής, ένα φτωχό χωριό που δεν έχει τα χρήματα για να επενδύσει σε υποδομές θα μπορούσε, με ένα μόνο νανοεργοστάσιο, να φτιάξει φίλτρα για μολυσμένο νερό, υλικά για καταφύγιο. θερμοκήπια και διαχείριση λυμάτων. Το MNT θα μπορούσε να βελτιώσει δραστικά την ποιότητα ζωής, να περιορίσει τις ασθένειες, να τονώσει τη γεωργία και να καταστήσει το πόσιμο νερό διαθέσιμο σε όλους. Προσθέστε τη νανοϊατρική σε αυτό το σενάριο και θα δούμε την ικανότητα να αλλάξουμε όχι μόνο τα βιομηχανικά έθνη με το MNT, αλλά ολόκληρο τον κόσμο.
ΜΙΚΡΟΦΟΡΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΚΑΙ AI –
Η αξία στην κατασκευή MNT είναι ότι επιτυγχάνεται ακριβής ακρίβεια, άτομο προς άτομο. Για τους υπολογιστές αυτό μεταφράζεται στην επόμενη φάση της σμίκρυνσης, καθώς οι ακαθαρσίες στα υλικά μπορούν να εξαλειφθούν και οι απαιτητικές δομές μπορούν να συναρμολογηθούν. Οι εξαιρετικά μικροί και ισχυροί υπολογιστές θα είναι φθηνοί και άφθονοι, διαθέσιμοι ακόμη και στους πιο φτωχούς ανθρώπους (πιθανότατα με προαιρετικές φωνητικές διεπαφές). Η ρομποτική και η τεχνητή νοημοσύνη (AI) θα παρείχαν υπεράνθρωπες δυνατότητες.
ΑΠΟΙΚΙΣΜΟΣ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ –
Ένα άλλο προτεινόμενο πλεονέκτημα του MNT είναι ότι το αβαρές ωφέλιμο φορτίο της νανοτεχνολογίας καθιστά πολύ φθηνή την αποστολή στο διάστημα. Οι προηγμένες συσκευές MNT θα μπορούσαν να προετοιμάσουν γρήγορα τους πλανήτες για ανθρώπινη κατοχή χτίζοντας κατασκευές, αλλάζοντας τη σύνθεση της ατμόσφαιρας ή εκτελώντας άλλες κρίσιμες εργασίες. ενώ η νανοϊατρική θα μπορούσε να προσαρμόσει το ανθρώπινο σώμα για ταξίδια στο διάστημα και ίσως ακόμη και για ανοχή σε άλλες ατμόσφαιρες.
Ακριβώς όπως ορισμένοι φυσικοί πιστεύουν ότι οι υπερχορδές είναι η άπιαστη απάντηση στην πολυαναζήτητη «θεωρία των πάντων» του Αϊνστάιν, η MNT θα μπορούσε να θεωρηθεί ως μια ενοποιητική τεχνολογία που όχι μόνο έχει την ικανότητα να θεραπεύει ανθρώπους και τον πλανήτη, αλλά να μας ωθεί σε νέα εποχή καθαρής βιομηχανίας και απεριόριστων δυνατοτήτων, που αλλάζουν δραστικά, παρατείνουν και βελτιώνουν τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε με ασύλληπτους τρόπους, όλα μέσα στα επόμενα 10 έως 30 χρόνια.
Ωστόσο, οι πιθανοί κίνδυνοι του ΜΝΤ είναι τόσο πειστικοί όσο και τα οφέλη του. Αν και οι γενιές των τελευταίων 100 ετών έχουν αφομοιώσει με επιμονή και επιτυχία μια ιλιγγιώδη σειρά από πολύ βελτιωμένες τεχνολογίες, το MNT είναι εκθετικά διαφορετικό. Θα είναι πολύ πιο ισχυρό, φορητό, φθηνό και, εάν τα νανοεργοστάσια είναι ευρέως προσβάσιμα, θα είναι διαθέσιμα. Όπως και να έχει, η επιστήμη είναι προορισμένη να βαδίσει προς αυτό που τώρα γνωρίζει ότι είναι δυνατό και εμείς, κάποιοι πρόθυμα, κάποιοι ίσως όχι, είμαστε προορισμένοι να βαδίσουμε μαζί του.
Για περισσότερα σχετικά με τα πιθανά οφέλη και τους κινδύνους του MNT, το Κέντρο Υπεύθυνης Νανοτεχνολογίας λειτουργεί ως δημόσιο κέντρο ενημέρωσης με συνεχείς ενημερώσεις και νέα.