Нанореволюция XXI века

Свидиненко Юрий

Xakep, номер #067, стр. 067-032-3

Уже сейчас компания QuantumDot выпускает квантовые точки, присоединенные к антителам. Если ввести сыворотку таких структур в тело человека и соединить их с компьютером "на поверхности", то за считанные минуты будет готова карта расположения раковых опухолей и метастазов. В другой разработке наночастицы из золота заякориваются на клетках-мишенях и при наведении слабого инфракрасного излучения нагреваются до 55 градусов, убивая теплом раковые клетки.

НЭМС как основа классической нанотехнологии

Все нанороботы, нанокомпьютеры и наносистемы тесно связаны с НЭМС, наноэлектромеханическими системами: подшипниками, моторчиками, передачами, редукторами и т.п. На их основе можно будет создать наноманипуляторы - устройства, способные выполнять управляемую сборку атомов или перемещать отдельные молекулы. Все просто: инженерные решения макромира переносятся в наномир с некоторыми исправлениями. На сегодня исследователи построили множество новых наносистем: молекулярные конвейеры, способные транспортировать отдельные молекулы вдоль нанотрубок, механические нанолифты, позволяющие наладить молекулярное производство, различные наножидкостные системы и ДНК-компьютеры, которые помогут в построении "настоящих" НЭМС. Проектов манипуляторов на бумаге уже много, но пока что ни один из них не был реализован.

Наноматериалы

В будущем материя и софт станут почти неотделимы друг от друга. Любой материальный предмет сможет быть программой, а любая программа - реализоваться материально. С помощью квантовых кристаллов можно будет сделать материю, в которой каждый тип атома задается пользователем. Не нравится тебе, например, деревянный стул - проинсталил плугин, и теперь он из стекла! Причем, и дерево, и стекло настоящие. Это станет возможным с помощью технологии квантовых точек. Вспоминай таблицу Менделеева: тип атомов и их химические свойства характеризуются количеством электронов, находящихся вокруг ядра. Квантовый кристалл будет присоединять и удерживать возле себя необходимое количество электронов. Так можно программировать любой тип атома. Впечатляющая вещь, но, опять-таки, надо немного подождать - около 10-12 лет.

Основной материал будущей наноэры - алмазоид. Атомов углерода на Земле хватает (залежи каменного угля). Сверхтвердость и легкость алмаза позволит наноустройствам работать и на больших глубинах под водой, и в космосе. Кроме этого, ученые работают над созданием умных полимерных материалов, которые могут собираться и разбираться. В недалеком будущем большинства современных материалов может и не быть совсем - их заменят самособирающиеся полимеры.

Сторрс Холл, один из ведущих исследователей Института молекулярного производства, предложил другую оригинальную концепцию. Большинство вещей, по технологии Холла, будут состоять из отдельных умных частиц-роботов, соединяющихся друг с другом в таком порядке, какой необходим. Каждый робот будет нести на борту процессор, аналогичный Pentium III, и таких частиц в предмете будут миллионы. По команде "конструктивный туман" соберется во что угодно - в машину, вертолет или гигантский сексодром. Говорят, когда Спилберг узнал об этом проекте, он создал жидкого противника Шварцнеггера в "Терминаторе-2".