[02.04.1999, 19:34:35]
Саша Шерман,
<sherman@gazeta.ru>
Нанотехнологии
"...We're kind of in the children's playtime toddler era of doing this. We've been thrown some blocks and Legos and Tinker Toys. We're just kind of picking them up and trying to assemble things out of them that can perform something useful."
Daniel T. Colbert of Rice University's Center for Nanoscale Science and Technology
Нанотехнологии: история и теория
Глядя очередной научно-фантастический фильм, в котором герой закачивает себе в башку гигабайты чужой информации (как, например, в фильме "Джонни Мнемоник"), или собирает себя из материала, похожего на растекшуюся ртуть (как, например, в фильме "Терминатор-2"), или сам залазит со всем своим сознанием внутрь компьютера (как в фильмах "Газонокосильщик" или "Нирвана"), мало кто связывает эти выдумки с конкретными техническими разработками, ведущимися на протяжении последней четверти ХХ века. Речь идет в даном случае не о компьютерной графике и построенной с ее помощью т.н. "виртуальной реальности", а о более серьезном и многообещающем предмете: нанотехнологиях.
Нанотехнологии сулят человечеству не больше и не меньше как контроль над строением и построением материи - причем как "мертвой", так и "живой". Рассматривая отдельный атом в качестве кирпичика (или "детальки") нанотехнологи ищут практические способы конструировать из этих деталей новые материалы с заданными характеристиками, сверхплотные информационные носители (информация кодируется на молекулярном уровне, как, например, в ДНК) и сверхмалые механизмы - наномашины. Объединение этих трех направлений грозит привести к созданию невиданной доселе искусственной жизни, взращенной людьми вроде как на благо людей же.
 Основные положения нового направления НТР были намечены в хрестоматийной речи отца нанотехнологий Ричарда Фейнмана There's Plenty of Room at the Bottom ("Там внизу - море места"), произнесенной им в Калифорнийском технологическом Институте (Caltech) еще в 1959 году. Тогда его слова казались фантастикой только лишь по одной причине: еще не существовало технологии, позволяющей оперировать отдельными атомами на атомарном же уровне (подразумевается возможность опознать отдельный атом, взять его и поставить на другое место). Такая возможность появилась лишь в 81-ом году, когда в швейцарском отделении IBM был разработан сканирующий тунельный микроскоп - прибор, чувствительный к изменениям тунельного тока между поверхностью материала и сверхтонкой иглой.
Дабы стимулировать интерес исследователей к этому полю деятельности Фейнман посулил по 1000 долларов тому кто "уменьшит" книжную страницу в 25000 раз, и тому, кто засунет электрический моторчик в кубик со стороной в 1/64 дюйма. Сегодня Foresight Institute обещает 250 000$ тому, кто построит нано-робота ("руку", которая сможет оперировать на молекулярном уровне) и тому, кто создаст 8-ми битный сумматор, умещающийся в кубике со стороной в 50 нанометров. Цены растут, детали мельчают.
Этапы развития нанотехнологий (весьма общая временная шкала, которая приводится по статье О дивный новый мир, опубликованной год назад в журналe Computerra)
 1959 г. Лауреат Нобелевской премии
Ричард Фейнман заявляет, что в будущем, научившись манипулировать отдельными атомами, человечество сможет синтезировать все, что угодно.
1981 г. Создание Бинигом и Рорером сканирующего туннельного микроскопа - прибора, позволяющего осуществлять воздействие на вещество на атомарном уровне.
1982-85 гг. Достижение атомарного разрешения.
1986 г. Создание атомно-силового микроскопа, позволяющего, в отличие от туннельного микроскопа, осуществлять взаимодействие с любыми материалами, а не только с проводящими.
1990 г. Манипуляции единичными атомами.
1994 г. Начало применения нанотехнологических методов в промышленности.
Прогноз будущего развития нанотехнологий, где в качестве конечного пункта указана самовоспроизводящаяся система: Nanotechnology Timeline
Нанотехнология: практика
Последние достижения в области нанотехнологий фиксируются на новостной странице Foresihgt Institute. Здесь приводятся лишь некоторые из них (любителям английского рекомендую первоисточник).
CNN 29 января 99 г.: Самая маленькая в мире ручка рисует крошечные круги. Исследовательская группа Чикакского Норвестернского Университета изобрела метод, названный ими dip-pin lithography, позволяющий чертить линии шириной в несколько атомов на поверхности золота.
CNN 13 января 99 г.: Исследователи сделали машину из ДНК. ...Это не первая попытка превратить химические компоненты в движущиеся детали, но предыдущие были неудачны из-за их "ломкой" природы. ДНК более жесткая молекула и позволяет увеличить нагрузку в 10 раз, - сказал руководитель группы Нед Симан. Машина была сконструирована из двух двойных спиралей ДНК, скрепленных ДНК "мостом". Используя свою методологию группа надеется склеить из ДНК робота.
Это достижение широко освещалось в прессе:
Пресс-релиз Нью-Йоркского института (с иллюстрациями)
BBC News "New twist for nanotechnology"
Wired: "Поплывут ли роботы по вашим венам?"
По-русски об этом на ZdNet: Создан действующий элемент микроробота на основе ДНК
В октябре 98-го датские ученые продемонстрировали функционирование атомного бинарного тригера (позволяющего запоминать два состояния). Тунельный микроскоп использовался для удаления одного или двух атомов водорода от атома кремния, вследствие которого оставшийся атом водорода "переключался" в одно из двух положений. Об этом писал тот жеWired.
24 июля 98-го года в журнале Science (к сожалению, закрыт для бесплатного чтения) обладатели Фейнмановского приза в области нанотехнологий за 97 год описали свою конструкцию: пропеллерообразную молекулу, которая может вращаться на медной поверхности.
2-го июля 98-го журнал Nature (так же закрытый от бесплатного взгляда) рассказал о работе Ричарда Смалли продемонстрировавшего одностенные нано-трубки, диаметром 1 нанометр и длинной от 100 до 300 нм, которые могут быть использованы для сверхточных химических проб.
Пресса и Сеть
Нанотехнологии были темой номера журнала Компьютерра в феврале 98-го года
Сайты, посвященные нанотехнологиям:
Foresight Institute
содержит библиотеку по нанотехнологиям:
Nanotechnology: the Coming Revolution in Molecular Manufacturing
Nanotechnology фирмы Xerox.
Sean Morgan's Nanotechnology Pages
The NAS Computational
Molecular Nanotechnology group at NASA Ames
Нанотехнологии в России:
Molecular Devices and Tools for Nanotechnology
Russian Society of Scanning Probe Microscopy and Nanotechnology
НАНОТЕХНОЛОГИИ в футурологической энциклопедии Ключ к будущему
Великолепный проект бессмертия на основе нано-роботов на сайте научного иммортализма.
| 
