Мышцы умнее резины, потому что они содержат молекулярные машины: можно сказать, что они способны сокращаться. Продукты молекулярного производства могут включать материалы, способные изменять форму, цвет и другие свойства по команде. Когда в пылинке удастся разместить суперкомпьютер, материалы можно будет сделать умными, медицина станет очень сложной, и мир изменится. Умные материалы будут рассмотрены в главе 8.
Идеи и критические замечания
Мы только что увидели картину молекулярного производства (одного вида) и того, что оно может сделать (в общих чертах). Теперь давайте посмотрим на саму идею нанотехнологии: откуда она взялась, и что об этом думают эксперты? В следующей главе будет рассказано о представлениях исследователей, которые занимаются новыми технологиями.
Происхождение
Идея молекулярной нанотехнологии, как и большинство идей, имеет корни, уходящие в далекое прошлое. В Древней Греции Демокрит предположил, что мир построен из прочных, невидимых частиц — атомов, строительных блоков для твердых объектов, жидкостей и газов. За последние сто лет ученые узнали очень много об этих строительных блоках, а химики разработали множество способов объединять их, создавая новые вещи. Десятилетия назад биологи обнаружили молекулы, которые делают сложные вещи; они назвали их «молекулярными машинами».
Физик Ричард Фейнман был провидцем миниатюризации, он первым указал на возможность создания молекулярной нанотехнологии: 29 декабря 1959 года в послеполуденной речи на ежегодном собрании Американского Физического Общества он предложил использовать большие машины для создания меньших машин, которые могли бы сделать еще меньшие машины, работающие сверху вниз от макромира до микромира. В конце своего выступления он предсказал возможность управлять движением отдельных атомов: «принципы физики, насколько я понимаю, ничего не говорят против возможности маневрирования вещами атом за атомом». Он предсказал создание молекул, четко указывая направление, взятое современной концепцией нанотехнологии: «но интересно, что в принципе было бы возможно (я так думаю) для физика синтезировать любое химическое вещество, которое химик пожелает. Оставьте заказ, и физик их синтезирует. Как? Переместите атомы туда, куда нужно химику, и таким образом вы создадите необходимое вещество».
Несмотря на это ясное указание на потенциально революционную область, никто не заполнил концептуальный разрыв между миниатюрными машинами и химическими веществами. Не было выработано четкой концепции создания молекулярных машин, способных выпускать подобные себе машины, не было определено понятие управляемого молекулярного производства. Оглядываясь назад, можно задаться вопросом, почему этот пробел так долго заполнялся? Сам Фейнман не следил за этим, говоря, что способность маневрировать отдельными атомами «на самом деле бесполезна», поскольку химики придумают традиционные, массовые способы производства новых химических веществ. Для исследователя, чей основной интерес связан с физикой, он внес большой вклад, став первым, указавшим на перспективное направление движения вперед. Однако идея молекулярных машин для молекулярного производства была забыта на десятилетия.
