Co je molekulární nanotechnologie (MNT)?

Molekulární nanotechnologie („MNT“) je předpokládaná výrobní technologie, která by umožnila přesnou kontrolu a sestavení pozic stavebních bloků o velikosti molekul pomocí manipulačních ramen v nanoúrovni. Molekulární nanotechnologie se obvykle považuje za odlišnou od inkluzívnějšího pojmu „nanotechnologie“, který se nyní používá k označení široké škály vědeckých nebo technologických projektů, které se zaměřují na jevy nebo vlastnosti nanometrové stupnice (přibližně 0,1–100 nm). Nanotechnologie je již kvetoucí pole, ale molekulární nanotechnologie - cíl produktivních strojních systémů molekulárního měřítka - je stále ve fázi předběžného výzkumu.

Nanotechnologie byla poprvé představena v roce 1959 v přednášce fyzikem Nobelovy ceny Richardem Feynmanem s názvem „Na dně je spousta místa“. Feynman navrhl použití sady konvenčních robotických ramen k vytvoření repliky sebe samých, ale jednu desetinu původní velikosti, pak použití této nové sady zbraní k výrobě ještě menší sady atd., Dokud nebude dosaženo molekulární stupnice . Kdybychom měli mnoho milionů nebo miliard takových zbraní s molekulárním měřítkem, mohli bychom je naprogramovat tak, aby spolupracovali na vytvoření produktů v makrozměrném měřítku postavených z jednotlivých molekul - technika „zdola nahoru“, na rozdíl od obvyklé techniky odříznutí materiál, dokud nemáte hotový komponent nebo produkt - „výroba shora dolů“.

Feynmanova myšlenka zůstala z velké části nezasvěcena až do poloviny 80. let, kdy inženýr vzdělaný MIT K. Eric Drexler publikoval knihu „Engines of Creation“, knihu o popularizaci potenciálu molekulárních nanotechnologií. Protože MNT by výrobcům umožňovala vyrábět produkty zdola nahoru s přesnou molekulární kontrolou, mohla být vytvořena velmi široká škála chemicky možných struktur. Protože systémy MNT mohly umístit každou molekulu na své konkrétní místo, procesy molekulární výroby by mohly být velmi čisté a efektivní. Také proto, že každý kousek hmoty v molekulárním nanotechnologickém systému by byl součástí manipulátoru v nanoúrovni, nanotechnologické systémy by mohly být mnohem produktivnější a udržovat mnohem vyšší propustnost než moderní výrobní techniky, které k výrobě produktů používají manipulátory v makroúrovni.

Zahájení revoluce MNT by vyžadovalo „sestavovatele“ - přeprogramovatelný manipulátor v nanoúrovni, který je schopen vytvářet širokou škálu molekulárních struktur, včetně úplné kopie své vlastní. První montážní pracovníci budou efektivně fungovat pouze v laboratorně kontrolovaných prostředích, jako je například vakuum. Příchod samoreprodukujících se molekulárních nanomachinů by mohl rychle vést k „stolním nanovlákenám“, stolním zařízením, které spotřebovávají skromné ​​množství energie a obsahují software potřebný k výrobě zajímavé řady užitečných produktů. Příchod MNT by revolucionizoval široké oblasti lidské činnosti, včetně výroby, medicíny, vědeckého výzkumu, komunikace, práce na počítači a válčení. Když přijde plně rozvinutá molekulární nanotechnologie, není v současné době známa, ale někteří odborníci předpokládají její příchod někdy mezi lety 2010 a 2030.