Термин нанотехнологии связан с греческим словом папист («карликовый»). Нанометр — одна миллиардная часть метра. Эта величина меньше, чем длина световой волны и всего в несколько раз больше диаметра среднего атома. Идея, положенная в основу нанотехнологических принципов, проста и понятна каждому: почти любой прибор из тех, с которыми мы работаем, можно уменьшить, и при этом он не потеряет своих рабочих качеств. О том, что такое вообще возможно, люди начали задумываться примерно тогда же, когда появились первые сложные электронные аппараты. В 1931 году был опубликован рассказ Бориса Житкова «Микроруки», в котором герой при помощи построенных им микроманипуляторов охотится на микробов. В 1959 году нобелевский лауреат по физике Ричард Фейнман сделал в Калифорнийском университете доклад под названием «Там внизу много места». Именно эту лекцию считают первым научным трудом, посвященным нанотехнологии. Хотя тогда такого термина еще не существовало. В научный обиход слово «нанотехнология» ввел в 1974 году японский физик Норио Танигути. Его подхватил американский ученый Ким Эрик Дрекслер, ставший одним из главных теоретиков и пропагандистов нарождающейся нанонауки. В 1986 году он опубликовал свой труд «Машины созидания: наступление эры нанотехнологий», в котором предсказал появление микроскопических, невидимых простым глазом, машин «ассемблеров», умеющих собирать всевозможные конструкции из отдельных атомов и молекул. К тому времени его идеи уже не выглядели такими уж фантастическими хотя бы потому, что у ученых уже был вполне рабочий прибор, с помощью которого атомы и молекулы можно было не только рассмотреть, но и перемещать, — это растровый туннельный микроскоп, созданный в 1982 году в швейцарской лаборатории IBM. В 1986 году создатели туннельного микроскопа получили высшую научную награду — Нобелевскую премию по физике. В том же 1986 году был создан и более совершенный прибор — атомный силовой микроскоп.
С тех пор открытия в области нанотехнологий происходили одно за другим. Еще в 1985 году были открыты фуллерены — шаровидные молекулы углерода, а из них потом были созданы первые одноэлектронные нанотранзисторы. В 1991 году в Японии были получены первые углеродные нанотрубки (диаметром примерно в 1 нанометр), которые считаются сейчас одним из самых перспективных наноматериалов. В 1998 году датские ученые создали первый атомный триггер, состоящий из одного атома кремния и двух атомов водорода.
Сейчас мы уже даже в быту часто пользуемся плодами на-нотехнологий, не подозревая об этом, и электроникой область их применения вовсе не исчерпывается. К примеру, диски DVD без нанотехнологий было бы просто невозможно создать. Выпускают одежду с нанодобавками, которые предохраняют ее от загрязнения и делают немнущейся, производят носки, в которые «вплетены» наночастицы серебра, убивающие вредоносные бактерии и грибки, продают крем, содержащий на-нокапсулы с витамином А, которые благодаря наноразмерам легко проникают под кожу и разглаживают морщины буквально в течение минут. И это только начало пути.
Самые интересные перспективы, безусловно, — в области конструирования микроскопических машин, нанороботов. Именно с ними связаны наиболее дерзкие замыслы нанотехнологов. Машины, способные работать с отдельными атомами и молекулами, могут не просто улучшить жизнь человека, но и в корне преобразовать ее. Более того, по прогнозу многих ученых, такие машины могут вывести и самого человека на качественно новый уровень. Все начнется с создания медицинских нанороботов — микроскопических, размером с бактерию, машин, предназначенных для обслуживания и ремонта человеческого организма. Согласно прогнозам, первые такие машины должны появиться уже в течение ближайших 10–15 лет. Первоначально в числе их основных задач будет донесение медицинских химических препаратов до того места, в котором они нужны. Таким образом, можно будет сократить дозы лекарств в сотни и тысячи раз, увеличив при этом их эффективность. Далее медицинские нанороботы начнут собирать данные со всего организма, проводя его полнейшую диагностику, уничтожать раковые клетки, разбивать тромбы, заживлять внутренние раны, сращивать лопнувшие сосуды, бороться с бактериями и даже с вирусами. Такие нанороботы сделают человека почти бессмертным. Наиболее смелые прогнозисты считают, что со временем человек научится с помощью живущих в нем наномашин почти произвольно модернизировать свое тело, подстраивая его под условия внешней среды: стало холодно — шустрые медицинские нанороботы быстро сооружают под кожей мощную жировую защиту, стало жарко — они эту защиту уничтожают.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу