Знание-сила, 2002 №05 (899)

Инженеры из Юты планируют использовать бактериальные клетки для преобразования теплового движения атомов в механическую энергию поступательного движения микроробота. Благодаря малости бактериального источника энергии размеры такого плавучего устройства можно будет уменьшить всего до нескольких микронов. А на следующем этапе авторы намерены приспособить для движения своего робота одни лишь флагеллы с их броуновскими моторами, без бактерий. В таком случае, по предварительным расчетам, размеры биомотора можно будет снизить до 100 и менее нанометров. Продолжительность его работы будет определяться продолжительностью жизни бактерий или флагелл, использованных для его перемещения, и авторы надеются довести этот срок службы до часа и более. Фирма «Reneissance Technologies» из штата Кентукки уже объявила, что первый прототип такого микробиоробота размером в один миллиметр будет выпущен на рынок в течение года.

Что такое «ассемблер»?

Будущие нанофабрики немыслимы без «ассемблеров». Что же это такое? Проще говоря, это – робот: крохотная рука, которая забирает атомы и молекулы с некоего склада, где они хранятся, а затем – согласно программе, в нее заложенной, – размещает эти элементы в заранее предназначенных местах. Защелками служат химические связи, транспортерами – сложные молекулярные цепи. В принципе, ассемблер конструирует громадную молекулу, состоящую из биллионов атомов. Эта молекула – в зависимости от своего состава – обретает вид то картофелины, то стола, то ракеты.

Ассемблеры способны и на большее: они могут множество раз копировать себя, и каждая копия может быть предназначена для решения каких-то новых задач.

Оптимисты поддерживают Дрекслера…

Оптимисты перечисляют ряд аргументов в пользу идей Дрекслера:

* Еще Ричард Фейнман говорил, что подобные технологические новации в принципе осуществимы. Это – самый слабый из аргументов. Нобелевские лауреаты тоже могут ошибаться.

* С помощью растровых туннельных микроскопов уже сегодня можно манипулировать отдельными атомами и молекулами и, например, изготавливать аминокислоты, не существующие в природе.

* Химики постоянно синтезируют новые вещества из отдельных атомов и молекул, хотя процесс этот не всегда поддается контролю.

* Нанотехнология ни в коей мере не нарушает общие физические законы. Ученые уверены, что сумеют справиться и с квантовыми эффектами, и с погрешностями, вызываемыми тепловым движением атомов.

* Любая живая клетка в принципе является ассемблером. Она обладает встроенной программой (ДНК), получает энергию и сырье от внешних источников питания и беспрестанно копирует себя. Из множества отдельных клеток сложены деревья, животные, люди и так далее. Как видите, принцип один и тот же. Только сырье и готовые продукты будут отличаться от натуральных, сотворенных природой.

… а критики возражают

Пока никто не знает рецепт, по которому можно построить ассемблер. На многие вопросы еще нет ответов.