Про Нано и что дальше.

13 февраля, 2018

Отступление о нанотехнологиях

Нанотехнологии — термин для обозначения технологий, которые имеют дело с манипуляцией материи, чей размер варьируется между 1 и 100 нанометрами. Нанометр равен одной миллиардной части метра или миллионной части миллиметра. Под этот диапазон от 1 до 100нм попадают вирусы (длиною в 100нм), ДНК (10нм в ширину), а также молекулы гемоглобина (5нм), глюкозы (1нм) и многое другое. Если нанотехнологии станут подвластны нам, следующим шагом станет возможность манипулировать атомами, которые всего на один порядок величины меньше (~ 0,1нм). Следующий шаг будет намного сложнее — манипуляции субатомными частицами в ядре атома, протонами и нейтронами. Они намного меньше – диаметр протона составляет около 1,7 фемтометра, один фемтометр является одной миллионной частью нанометра.
Для того, чтобы понять, в чем состоит сложность манипуляции в подобных масштабах, давайте перенесем это в масштабы покрупнее. Международная Космическая станция находится на расстоянии в 431 км над поверхностью Земли. Если бы люди были великанами и доставали до МКС головой, то они были бы в 250 000 раз больше. Если увеличить что–то от 1 до 100 нанометров в 250 000 раз, вы получите 2,5 сантиметра. Продолжая сравнение, представьте, что такой гигант, цепляющий головой МКС, стал бы пытаться строить сложные объекты, используя инструменты размером с песчинку или глазное яблоко.

Для достижения следующего этапа, манипуляции атомами, великану бы пришлось аккуратно работать с объектами, которые по своему размеру составляют 1/40 миллиметра, настолько мелкими, что даже обычным людям нужен микроскоп, чтобы их разглядеть. Технология, которая позволит людям манипулировать отдельными протонами, сравнима с гигантом, чей рост равен расстоянию от Солнца до Сатурна, который работал бы с миллиметровой песчинкой. Земля бы по размеру составляла 1/50 мм, и великану бы требовался микроскоп, чтобы ее разглядеть, и в таких условиях ему нужно было бы передвигать с точностью песчинки на Земле. Это всё, чтобы вы поняли, насколько мал по размеру протон.

Впервые о нанотехнологиях заговорил Ричард Филлипс Фейнман в 1959. Тогда он сказал следующее: «Законы физики, насколько я могу судить, не противоречат возможности манипуляции атомами. В принципе физик смог бы синтезировать любое химическое вещество, записанное химиком. Каким образом? Расположив атомы там, где попросит химик». Вот так все просто. Если понять, как перемещать отдельные молекулы атомов, можно в буквальном смысле создать, что угодно. Продвинутые нанотехнологии, которые позволяют проектировать на атомном уровне, называются молекулярными нанотехнолгиями (МНТ).

Люди ещё пока не освоили МНТ, и учёные спорят о том, сколько времени им потребуется, прежде чем это произойдёт. Но когда это случится, сегодняшние технологии будут казаться нам примитивными. Вот какими красками описывает это Ральф Меркель: « Сегодняшние методы производства на молекулярном уровне очень грубые. Литьё, шлифование, фрезерование и литография перемещает атомы неподвижными несметными ордами. Это всё равно, что пытаться собрать конструктор ЛЕГО в боксёрских перчатках. Да, вы можете управляться с огромными горстками ЛЕГО, но вы не сможете соединять отдельные блоки так, как вам этого бы хотелось».

МНТ изменят правила игры в огромном количестве областей, одной из которых является медицина. Мозговой синапс — это определённая конфигурация атомов, и если у нас будут инструменты, позволяющие менять положение этих атомов, то мы сможем отлично восстановить поврежденный синапс. Крионисты убеждены, что именно МНТ являются ключом к будущему оживлению и восстановлению криопациентов.

Первая мысль, которая приходит многим, когда они думают об оживлении — это что человек будет оживлён как умирающий старик, которым его витрифицировали. Но план не такой. Когда мы доберёмся до переломного момента, в котором технологии будут столь невероятными, то мы сможем манипулировать атомами достаточно хорошо, чтобы возвращать людей к жизни, и у нас будут технологии, чтобы вылечить и омолодить их. Для кого–то, кто умирал от рака, прежде чем попасть в термос, это будет означать, что не только рак был побежден, но и старение тоже.

Аналогично, когда у нас появится возможность омолодить витрифицированного пациента, то появится и возможность создать новое, идеально работающее тело. Директор медицинского реагирования в Алькор Фрэнсис Дрейк объясняет:

«Мы знаем, что мы можем регенерировать небольшой орган и вырастить новое сердце. Мы знаем, что можем печатать на 3D–принтере клетки и сердца, так что в какой–то момент мы сможем регенерировать всё тело или, по крайней мере, все органы и собрать их. После чего нам понадобится пересадить мозг в новое тело».