Nanotehnologia moleculară (MNT) este o știință inovatoare care combină principiile chimiei, biologiei și fizicii pentru a propune dispozitive microscopice la scară nanometrică care ar manipula mecanic atomii și moleculele individuali în scopul construirii de materiale, eradicarii bolilor și restabilirii mediului; făcând astfel potențialele beneficii ale MNT cuprinzătoare și revoluționare.
MNT se bazează pe cunoașterea faptului că procesele biochimice și biofizice de bază care lucrează la nivel molecular imită mașinile industriale de asamblare la scară microscopică. Acest lucru este poate cel mai ușor de văzut în exemplul ADN-ului, care este un lanț molecular de instrucțiuni pentru construirea unei structuri macroscopice de jos în sus. „Uneltele” care fac construcția propriu-zisă sunt procese biochimice naturale. Prin valorificarea acestor procese sub formă de manipulare directă la nivel atomic și creșterea lor cu control biomecanic computerizat, se deschide o nouă eră a posibilităților.
Pentru a numi doar câteva beneficii potențiale ale MNT:
ENERGIE CURATA ABUNDANTA –
Beneficiile MNT includ capacitatea de a face energia solară fezabilă prin fabricarea de celule solare „indestructibile” care ar putea fi vopsite pe drumuri și acoperișuri, depășind cu ușurință cerințele de energie ale națiunii. MNT ar permite, de asemenea, producerea de combustibili fără poluare, punând capăt crizei energetice și făcând energia accesibilă.
Eradicarea bolii și prelungirea vieții –
Nanomedicina promite o epocă a puterii fără precedent de a rămâne sănătos pe tot parcursul vieții, în virtutea nanoroboților microscopici in vivo care ar putea repara corpul în esențial tuturor bolilor la nivel celular. SIDA, cancerul și chiar bolile genetice ar deveni un lucru din trecut, la fel ca și ridurile, artrita, vederea slabă și alte boli legate de vârstă. Se poate aștepta ca oamenii să trăiască mult mai mult timp cu o calitate mai bună a vieții.
VINDECAREA MEDIULUI –
Beneficiile potențiale ale MNT pentru mediu sunt la fel de uimitoare ca și beneficiile potențiale ale medicamentului. Oamenii de știință prevăd roiuri de nanoroboți microscopici care mătură oceanele, demontând poluanții pentru a proteja și conserva mediul marin; alții curățând aerul miliardelor de tone de dioxid de carbon aruncate anual în el, iar alții restaurând pădurile și reintroducând specii dispărute, rezultate din restrângerea habitatelor și poluării. Daunele provocate de revoluția industrială ar putea fi inversate, în timp ce tehnologia MNT ar putea susține o populație mult mai mare, cu un impact potențial mult mai mic asupra mediului.
MATERIALE INTELIGENTE ȘI PRODUCȚIE VERDE –
Avantajele MNT includ capacitatea de a fabrica produse de toate tipurile ieftin, de la atom în sus, cu „nanofabrici” programabile, de desktop. Practic, orice permis de legile naturii ar putea fi fabricat fără forță de muncă sau fabrici poluante, (oarecum asemănător cu replicatorul Star Trek). Software-ul programabil ar ghida procesul de construcție, inclusiv capacitatea nanofabricii de a se replica. Un antreprenor ar putea proiecta, produce și produce un produs de vânzare, totul într-o zi de muncă. Instalațiile industriale întinse ar deveni învechite, eliberând terenuri, reducând poluarea și economisind un procent mare de apă care este destinată utilizării industriale.
Beneficiile MNT ar include, de asemenea, „materiale inteligente” noi și exotice, cu capacitatea de a codifica instrucțiunile de asamblare sau reparare în materialul însuși. Imaginați-vă produse care se dezvoltă singure cu direcții de auto-restaurare în ADN-ul lor. Mobilier care se asamblează singur și „vindecă” zgârieturile sau zgârieturile. Motoare care se repară singure și haine care se adaptează la vreme.
Pentru o privire sugestivă asupra posibilelor aplicații de înaltă tehnologie ale beneficiilor MNT, K. Eric Drexler, „părintele MNT” și autorul cărților Engines of Creation (1986) și Nanosystems (1992), oferă sugestia intrigantă a unui motor de rachetă care nu numai că se repară, dar își schimbă forma ca țesutul muscular, pe măsură ce intră în joc diferite cerințe de forță, forță și aerodinamică.
Substanțele chimice brute pentru nanofabrici ar fi obținute prin dezasamblatoare care utilizează instrumente naturale cum ar fi enzimele, ionii și radicalii liberi pentru a descompune materia (de exemplu, produse reciclate, produse secundare ale procesului de fabricație etc.) în elemente de bază, făcând nanotehnologia extrem de curată și costisitoare. eficient. În loc să sape gropi de gunoi, deșeurile ar putea fi reciclate în materiale de construcție pentru persoanele fără adăpost. Economiile pentru producători și beneficiile pentru public și mediu ar fi cumulate și exponențiale.
AJUTORUL NAȚIUNILOR LUMI A TREIA –
Deoarece beneficiile MNT includ capacitatea de a produce produse dintr-o mașină programabilă de mărimea unui bagaj de mână, un sat sărac, fără bani pentru a investi în infrastructură, ar putea, cu o singură nanofabrică, să facă filtre pentru aprovizionarea cu apă contaminată, materiale pentru adăpost, sere și managementul apelor uzate. MNT ar putea să îmbunătățească drastic calitatea vieții, să reducă bolile, să stimuleze agricultura și să facă apa potabilă la dispoziția tuturor. Adăugați nanomedicină la acest scenariu și vedem capacitatea de a schimba nu doar națiunile industriale cu MNT, ci întreaga lume.
MINIATURIZAREA CALCULATORULUI ȘI AI –
Valoarea în fabricarea MNT este că se obține precizie exactă, atom cu atom. Pentru computere, aceasta se traduce în următoarea fază de miniaturizare, deoarece impuritățile din materiale pot fi eliminate și pot fi asamblate structuri exigente. Calculatoarele extrem de mici și puternice vor fi ieftine și abundente, disponibile chiar și pentru cei mai săraci oameni (probabil cu interfețe vocale opționale). Robotica și inteligența artificială (AI) ar oferi capacități supraumane.
COLONIZAREA SPAȚIALĂ –
Un alt beneficiu propus al MNT este că încărcătura utilă fără greutate a nanotehnologiei face ca trimiterea în spațiu să fie foarte ieftină. Dispozitivele MNT avansate ar putea pregăti rapid planetele pentru ocuparea umană prin construirea de structuri, modificarea compoziției atmosferei sau îndeplinirea altor sarcini critice; în timp ce nanomedicina ar putea personaliza corpul uman pentru călătorii în spațiu și poate chiar pentru a tolera alte atmosfere.
Așa cum unii fizicieni cred că superstringurile sunt răspunsul evaziv la mult căutata „teorie a totul” a lui Einstein, MNT ar putea fi văzută ca o tehnologie unificatoare care nu numai că are capacitatea de a vindeca oamenii și planeta, dar și de a ne propulsa într-un Noua era a industriei curate și a posibilităților nelimitate, schimbând, prelungind și îmbunătățind drastic viața așa cum o cunoaștem în moduri de neimaginat, toate în următorii 10 până la 30 de ani.
Cu toate acestea, pericolele potențiale ale MNT sunt la fel de convingătoare ca și beneficiile sale. Deși generațiile din ultimii 100 de ani au asimilat cu obstinație și succes o gamă amețitoare de tehnologii mult îmbunătățite, MNT este exponențial diferit. Va fi mult mai puternic, portabil, ieftin și, dacă nanofabricile sunt accesibile pe scară largă, disponibile. Oricum ar fi, știința este destinată să meargă spre ceea ce acum știe că este posibil și noi, unii de bunăvoie, alții poate nu, suntem sortiți să mergem cu ea.
Pentru mai multe despre potențialele beneficii și pericole ale MNT, Centrul pentru Nanotehnologie Responsabilă servește ca un centru de informare publică cu actualizări și știri continue.