О нанотехнологиях обычно спрашивают: «Когда они заработают»? Ответ прост: никто не знает. Как поведут себя молекулярные машины — рассчитать можно, а вот сколько времени уйдет на их разработку — это отдельный вопрос. Законы природы не позволяют составлять расписание для технологических революций, о сроках их наступления можно только догадываться. В этой главе мы рассмотрим различные пути развития нанотехнологий, выслушаем мнение некоторых основоположников и опишем уже достигнутый прогресс. Это не ответит на наш основной вопрос, но позволит высказать некоторые предположения.
Существует несколько принципиально отличающихся способов разработки молекулярной нанотехнологий. Каждый из них, в свою очередь, предполагает несколько альтернативных способов реализации. Интерес исследователей понятен: «Как мы сможем достичь максимально быстрого прогресса»? Чтобы понять ответы, к которым они могут прийти, нам нужно задать тот же вопрос здесь, сосредоточившись на том, с каким позиций мы начинаем (на данный момент) и как делаем свою работу. Мы пересказываем некоторые ответы исследователей своими словами.
Будет ли это когда-нибудь достигнуто?
Начнем с вопроса: «Когда это будет достигнуто»? Ответ на него не может быть получен с помощью расчетов. Однако ответ кажется довольно ясным. На протяжении всей истории люди работали над тем, чтобы добиться лучшего контроля над веществом, вытались заставить атомы делать то, что мы хотим. Это началось, как только люди узнали, что атомы существуют, и с тех пор это желание только усилилось. Хотя различные отрасли промышленности используют разные методы, материалы и инструменты, основная цель была всегда одна и та же. Люди стремятся сделать вещи лучше и сделать их более долговечными, а это означает лучший контроль над структурой вещества. С этой точки зрения нанотехнологии — это всего лишь следующий, естественный шаг в развитии производства, которое совершенствуется на протяжении тысячелетий.
Рассмотрим компакт-диски, которые теперь заменяют привычные стереозаписи: как старые, так и новые технологии штампуют образцы из пластика, но для компакт-дисков выпуклости на поверхности штамповки составляют всего около 130 на 600 нанометров по сравнению с ширины канавки в 100 000 нанометров или около того для записи старого стиля. Или посмотрите на персональный компьютер. Джон Фостер, физик из Исследовательского центра IBM в Альмадене, рассказывает о жестком диске: «Внутри этой коробки есть куча жужжащих дисков, и каждый из них имеет металлический слой, где хранится информация. Поверх металлического слоя нанесен монослой, который является смазкой между диском и головкой, которая перемещается над ним. Его толщина не может быть пятнадцать ангстремов
