Нанороботы: какое будущее нас ждет с их удивительным потенциалом?

      Комментарии к записи Нанороботы: какое будущее нас ждет с их удивительным потенциалом? отключены

Нанороботы: какое будущее нас ждет с их удивительным потенциалом?

Эта статья — плановое обновление всего, что вы знали о самых замечательных инструментах, каковые когда-либо сможет создать человечество: о нанотехнологиях. Питер Диамандис, инженер и известный предприниматель, учредитель и глава Фонда X-Prize, Planetary Resources и других инициатив, изложил собственный видение на тему того, что происходит в лабораториях в мире, и какие конкретно потенциальные применения нанотехнологий ожидают сферу здравоохранения, энергетики, защиты внешней среды, науки о материалах, хранение данных и их обработку.

Истоки нанотехнологий

Большая часть историков вычисляют создателем термина физика Ричарда Фейнмана и его обращение 1959 года: «В том месте, внизу, полно места». В собственной речи Фейнман представил сутки, в то время, когда автомобили возможно будет так уменьшить, а в маленьких пространствах будет закодировано столько информации, что с этого дня начнутся совсем немыслимые технологические прорывы.

Но по-настоящему эту идею раскрыла книга Эрика Дрекслера «Двигатели создания: будущая эра нанотехнологий». Дрекслер привел идею самовоспроизводящихся наномашин: автомобилей, каковые строят другие автомобили.

Потому, что эти автомобили программируемы, их возможно направить на постройку не только большего числа таких автомобилей, но и на что захотите. И потому, что это строительство происходит на ядерном уровне, эти нанороботы смогут растащить любой вид материала (землю, воду, воздушное пространство, что угодно) атом за атомом и собрать из него что угодно.

Дрекслер нарисовал картину мира, где вся библиотека Конгресса может поместиться на чипе размером с кубик сахара и где экологические скрубберы вычищают загрязняющие вещества прямо из воздуха.

Но перед тем как мы исследуем возможности нанотехнологий, давайте изучим базы.

Что такое «нанотехнологии»?

Нанотехнологии — это наука, технологии и инженерия, проводимые на наноуровне, что образовывает от 1 до 100 нанометров. По сути, эти управление и манипулирование материалами на ядерном и молекулярном уровне.

Дабы вы осознавали, давайте представим, что такое нанометр:

  • Отношение Почвы к детскому кубику — это приблизительно отношение метра к нанометру.
  • Это в миллион раз меньше длины муравья.
  • Толщина листа бумаги — приблизительно 100 000 нанометров.
  • Диаметр красной кровяной клетки — 7000—8000 нанометров.
  • Диаметр цепочки ДНК — 2,5 нанометра.

Наноробот — это машина, которая может строить и манипулировать вещами совершенно верно и на ядерном уровне. Представьте робота, что может манипулировать атомами, как ребенок — кубиками LEGO, выстраивая из базисных ядерных строительных блоков что угодно (C, N, H, O, P, Fe, Ni и пр.). Не смотря на то, что кое-какие люди отрицают будущее нанороботов как научную фантастику, вы должны осознавать, что любой из нас жив сейчас благодаря бесчисленным операциям наноботов в триллионах отечественных клеток.

Мы даем им биологические заглавия наподобие «рибосом», но по собственной сути они — запрограммированные автомобили с функцией.

Стоит кроме этого совершить различие между «мокрыми» либо «биологическими» нанотехнологиями, каковые применяют ДНК и автомобили судьбы для неповторимых структур из белков либо ДНК (в качестве стройматериала) и больше дрекслеровских нанотехнологий, каковые включают строительство «ассемблера», либо автомобили, которая занимается 3D-печатью с атомами в наномасштабах для действенного создания любой термодинамически стабильной структуры.

Давайте разглядим пара типов нанотехнологий, над которыми бьются исследователи.

Разные типы нанороботов и применений

По большому счету, нанороботов довольно много. Вот только кое-какие из них.

  • Самые малые из вероятных двигатели. Несколько физиков из Университета Майнца в Германии сравнительно не так давно выстроила самый мелкий двигатель в истории из одного атома. Как и каждый, данный двигатель преобразует тепловую энергию в перемещение — но делает это на самых малых масштабах. Атом находится в ловушке в конусе электромагнитной энергии, а посредством лазеров его нагревают и охлаждают, что ведет к перемещению атома в конусе вперед и назад, словно бы поршня двигателя.
  • 3D-движущиеся наномашины из ДНК. Инженеры-механики из Университета штата Огайо спроектировали и выстроили сложные наноразмерные механические части, применяя «ДНК-оригами» — доказав, что одинаковые ключевые принципы проектирования, каковые используются к полноразмерным автомобилям, возможно применить и к ДНК — и может создавать сложные, управляемые компоненты для будущих нанороботов.
  • Наноплавники. Ученые ETH Zurich и Technion создали эластичный «наноплавник» в виде полипирроловой (Ppy) нанопроволоки длиной в 15 микрометров (миллионных метра) и толщиной в 200 нанометров, что может двигаться через биологическую жидкость на скорости 15 микрометров в секунду. Наноплавники возможно приспособить для доставки лекарств и посредством магнитов проводить их через кровоток к целевым раковым клеткам, к примеру.
  • Муравьиный нанодвигатель. Ученые Кембриджского университета создали маленький двигатель, талантливый оказывать силу, в 100 раз превышающую личный вес, на любой мускул. Новые нанодвигатели смогут привести к нанороботам, каковые малы, дабы попадать в живые клетки и бороться с болезнями, считают ученые. Доктор наук Джереми Баумберг из Лаборатории Кавендиш, руководящий изучением, назвал это устройство «муравьем». Подобно настоящему муравью, оно может оказывать силу, многократно превышающую личный вес.
  • Микророботы по типу сперматозоидов. Группа исследователей из университета Твенте (Нидерланды) и Германского университета в Каире (Египет) создала микророботов по типу сперматозоидов, которыми возможно было бы руководить за счет осциллирующих не сильный магнитных полей. Их возможно было бы применять для сложных микроманипуляций и целевых терапевтических задач.
  • Роботы на базе бактерий. Инженеры Университета Дрекселя создали метод применения электрических полей, дабы помогать микроскопическим роботам, трудящимся от бактерий, обнаруживать препятствия и перемещаться по ним. Область применения включает доставку лекарств, манипуляцию стволовыми клетками для направления их роста либо строительство микроструктур.
  • Наноракеты. Пара групп исследователей сравнительно не так давно выстроили скоростную версию наноразмерных ракет с дистанционным управлением, объединив наночастицы с биологическими молекулами. Ученые сохраняют надежду создать ракету, талантливую трудиться в любой среде; к примеру, для доставки лекарства в целевую область тела.

Главные сферы применения нано- и микромашин

Возможности применения таких нано- и микромашин фактически бесконечны. К примеру:

  • Лечение рака. Выявлять и уничтожать раковые клетки более совершенно верно и действенно.
  • Механизм доставки лекарств. Строить механизмы целевой доставки лекарств для предотвращения и контроля болезней.
  • Медицинская визуализация. Создание наночастиц, каковые планируют в определенных тканях и после этого сканируют тело в ходе магнитно-резонансной томографии — это имело возможность бы распознать такие неприятности, как диабет.
  • Новые устройства зондирования. С фактически бесконечными возможностями настраивать зондирующие и сканирующие характеристики нанороботов, мы имели возможность бы открыть для себя отечественные тела и более действенно измерять мир около нас.
  • Устройства хранения информации. Биоинженер и генетик из Гарвардского университета Висса удачно сохранил 5,5 петабит данных — около 700 терабайтов — в одном грамме ДНК, превзойдя прошлый рекорд плотности данных в ДНК в тысячу раз.
  • Новые энергетические совокупности. Нанороботы смогут сыграть определенную роль в разработке более действенной совокупности применения возобновляемых источников энергии. Либо они имели возможность бы сделать отечественные современные автомобили более энергоэффективными так, что те будут нуждаться в меньшем количестве энергии для работы с прошлой эффективностью.
  • Сверхпрочные метаматериалы. В области метаматериалов проводится большое количество изучений. Группа из Калифорнийского технологического университета создала новый тип материала, складывающегося из наноразмерных распорок, аналогичных распоркам Эйфелевой башни, что стал одним из самых прочных и легковесных в истории.
  • стены и Умные окна. Электрохромные устройства, каковые динамически меняют цвет при приложении потенциала, обширно изучаются для применения в энергоэффективных умных окнах — каковые имели возможность бы поддерживать внутреннюю температуру помещения, самоочищаться и другое.
  • Микрогубки для очищения океанов. Губка из углеродных нанотрубок, талантливая всасывать загрязняющие воду вещества, наподобие удобрений, фармацевтических препаратов и пестицидов, втрое действеннее прошлых вариантов.
  • Репликаторы. Узнаваемые кроме этого как «молекулярные ассемблеры», эти предлагаемые устройства смогут осуществлять химические реакции методом размещения реактивных молекул с ядерной точностью.
  • Датчики здоровья. Эти датчики имели возможность бы следить за химией отечественной крови, уведомляя нас обо всем происходящем, обнаруживать вредную еду либо воспаления в теле и без того потом.
  • Подключение отечественных мозгов к Интернету. Рэй Курцвейл уверен в том, что нанороботы разрешат нам подключить отечественную биологическую нервную совокупность к облаку в 2030 году.

Как видите, это лишь начало. Возможности фактически бесконечны.

Нанотехнологии владеют потенциалом решить наибольшие неприятности, с которыми сейчас столкнулся мир. Они имели возможность бы улучшить производительность людей, обеспечить нас всеми нужными материалами, водой, едой и энергией, обезопасисть нас от вирусов и неизвестных бактерий а также уменьшить число обстоятельств для нарушения мира.

В случае если этого мало, рынок нанотехнологий легко огромен. К 2020 году мировая отрасль нанотехнологий вырастет до рынка в 75,8 миллиарда долларов.

СТРАШНОЕ БУДУЩЕЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА! ФИЛЬМ ЗАПРЕЩЕННЫЙ В ЗАПАДНЫХ СТРАНАХ!


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: