Molekularna nanotehnologija (MNT) je prebojna znanost, ki združuje načela kemije, biologije in fizike, da bi predlagala mikroskopske naprave na nano lestvici, ki bi mehanokemično manipulirale s posameznimi atomi in molekulami z namenom konstruiranja materialov, izkoreninjenja bolezni in obnove okolja; s čimer so potencialne koristi MNT široke in revolucionarne.
MNT temelji na spoznanju, da osnovni biokemični in biofizikalni procesi, ki delujejo na molekularni ravni, posnemajo industrijske stroje za sestavljanje v mikroskopskem merilu. To je morda najlažje opaziti na primeru DNK, ki je molekularna veriga navodil za izgradnjo makroskopske strukture od spodaj navzgor. “Orodja”, ki izvajajo dejansko gradnjo, so naravni biokemični procesi. Z izkoriščanjem teh procesov v obliki neposredne manipulacije na atomski ravni in njihovo nadgradnjo z računalniško biomehansko kontrolo se odpre nova doba možnosti.
Če naštejemo le nekaj možnih prednosti MNT:
OBILO ČISTE ENERGIJE –
Prednosti MNT-ja vključujejo možnost, da sončno energijo naredi izvedljivo s proizvodnjo “neuničljivih” sončnih celic, ki bi jih lahko naslikali na cestah in strehah, kar zlahka presega nacionalne potrebe po energiji. MNT bi omogočil tudi proizvodnjo goriv brez onesnaževanja, končal bi energetsko krizo in naredil energijo cenovno dostopno.
ODPRAVLJANJE BOLEZNI IN PODALJŠANJE ŽIVLJENJA –
Nanomedicina obljublja dobo moči brez primere, da ostanejo zdravi vse življenje s pomočjo mikroskopskih nanorobotov in vivo, ki bi lahko popravili telo skoraj vseh bolezni na celični ravni. AIDS, rak in celo genetske bolezni bi postali preteklost, prav tako gube, artritis, slab vid in druge bolezni, povezane s starostjo. Od ljudi bi lahko pričakovali, da bodo živeli veliko dlje z višjo kakovostjo življenja.
ZDRAVLJENJE OKOLJA –
Potencialne koristi MNT za okolje so tako osupljive kot možne koristi za medicino. Znanstveniki napovedujejo roje mikroskopskih nanorobotov, ki pometajo oceane in razstavljajo onesnaževala, da bi zaščitili in ohranili morsko okolje; drugi čistijo zrak iz milijard ton ogljikovega dioksida, ki se letno odvržejo vanj, tretji pa obnavljajo gozdove in ponovno naselijo izumrle vrste, ki so posledica krčenja habitatov in onesnaženja. Škodo, ki jo je povzročila industrijska revolucija, bi lahko odpravili, medtem ko bi tehnologija MNT lahko podpirala veliko večjo populacijo z potencialno veliko manjšim vplivom na okolje.
PAMETNI MATERIALI IN ZELENA PROIZVODNJA –
Prednosti MNT vključujejo možnost poceni izdelave izdelkov vseh vrst od atoma do programirljivih namiznih “nanotovarn”. Skoraj vse, kar dovoljujejo zakoni narave, bi bilo mogoče izdelati brez dela ali tovarn, ki onesnažujejo okolje (nekoliko podobno replikatorju Zvezdnih stez). Programabilna programska oprema bi vodila proces gradnje, vključno z zmožnostjo nanotovarne, da se replicira. Podjetnik bi lahko zasnoval, izdelal in izdelal izdelek za prodajo v enem dnevu dela. Razširjeni industrijski obrati bi postali zastareli, sprostili bi zemljo, zmanjšali onesnaževanje in prihranili velik odstotek vode, ki je namenjena industrijski uporabi.
Prednosti MNT bi vključevale tudi nove in eksotične “pametne materiale” z možnostjo kodiranja navodil za sestavljanje ali popravilo v samem materialu. Predstavljajte si izdelke, ki rastejo sami s samoobnovitvenimi smernicami v svoji DNK. Pohištvo, ki se sestavi samo in ‘celi’ praske ali zareze. Motorji, ki se sami popravljajo, in oblačila, ki se prilagajajo vremenu.
Za sugestiven pogled na možne visokotehnološke uporabe prednosti MNT-ja, K. Eric Drexler, “oče MNT” in avtor knjig Engines of Creation (1986) in Nanosystems (1992), ponuja zanimiv predlog raketnega motorja, ki ne samo, da se popravi, ampak spremeni obliko kot mišično tkivo, ko pridejo v poštev različne zahteve potiska, sile in aerodinamike.
Surove kemikalije za nanotovarne bi pridobivali z razstavljalci z uporabo naravnih orodij, kot so encimi, ioni in prosti radikali za razgradnjo snovi (npr. recikliranih izdelkov, stranskih produktov proizvodnega procesa itd.) na osnovne elemente, zaradi česar je nanotehnologija izjemno čista in stroškovno učinkovita. učinkovit. Namesto kopanje odlagališč bi lahko odpadke reciklirali v gradbeni material za brezdomce. Prihranki za proizvajalce ter koristi za javnost in okolje bi bili kumulativni in eksponentni.
POMOČ TRETJIM SVETOVNIM NARODAM –
Ker prednosti MNT vključujejo zmožnost izdelave izdelkov iz programabilnega stroja velikosti ročne prtljage, bi obubožana vas, ki nima denarja za vlaganje v infrastrukturo, lahko z eno samo nanotovarno izdelala filtre za oskrbo z onesnaženo vodo, materiale za zavetje, rastlinjaki in ravnanje s kanalizacijo. MNT bi lahko drastično izboljšal kakovost življenja, zmanjšal bolezni, spodbudil kmetijstvo in dal pitno vodo na voljo vsem. Temu scenariju dodajte nanomedicino in vidimo zmožnost spreminjanja ne samo industrijskih držav z MNT, temveč ves svet.
MINIATURIZACIJA RAČUNALNIKA IN AI –
Vrednost proizvodnje MNT je v tem, da se doseže natančna natančnost, atom za atomom. Za računalnike to pomeni naslednjo fazo miniaturizacije, saj je mogoče odstraniti nečistoče v materialih in sestaviti zahtevne strukture. Izjemno majhni in zmogljivi računalniki bodo poceni in v izobilju, na voljo tudi najrevnejšim (verjetno z izbirnimi vokalnimi vmesniki). Robotika in umetna inteligenca (AI) bi zagotovili nadčloveške zmogljivosti.
VESOLJSKA KOLONIZACIJA –
Druga predlagana prednost MNT je, da je zaradi breztežnega tovora nanotehnologije zelo poceni pošiljanje v vesolje. Napredne MNT naprave bi lahko hitro pripravile planete za človeško zasedbo z gradnjo struktur, spreminjanjem sestave ozračja ali opravljanjem drugih kritičnih nalog; medtem ko bi nanomedicina lahko prilagodila človeško telo za potovanje v vesolje in morda celo za prenašanje drugih atmosfer.
Tako kot nekateri fiziki verjamejo, da so superstrune neulovljiv odgovor na Einsteinovo dolgo iskano »teorijo vsega«, bi lahko MNT razumeli kot združljivo tehnologijo, ki ne le zmore zdraviti ljudi in planet, ampak nas poganja v nova doba čiste industrije in neomejenih možnosti, ki drastično spreminjajo, podaljšujejo in izboljšujejo življenje, kot ga poznamo, na nepredstavljive načine, vse v naslednjih 10 do 30 letih.
Vendar pa so potencialne nevarnosti MNT tako prepričljive kot njegove koristi. Čeprav so generacije v zadnjih 100 letih vztrajno in uspešno asimilirali vrtoglavo paleto močno izboljšanih tehnologij, je MNT eksponentno drugačen. Bo veliko zmogljivejši, prenosljiv, poceni in, če bodo nanotovarne široko dostopne, na voljo. Kakor koli že, znanost je usojena korakati proti temu, za kar zdaj ve, da je mogoče, in mi, nekateri voljno, nekateri morda ne, smo usojeni, da korakamo z njo.
Za več o možnih koristih in nevarnostih MNT Center za odgovorno nanotehnologijo služi kot javno informacijsko središče z nenehnimi posodobitvami in novicami.