Úvodní stránka | Tato stránka v originále

Nanotechnology

Nanotechnology se odkazuje na průzkumné inženýrství u atomový a molekulární úroveň, kde nanometer je obyčejná jednotka délky. Termín je někdy používán popisovat některého mikroskopický technologie. Fyzicky, skutečný nanotechnology se vztahuje k velikostem jediný nemnoho atomy' šířka. Nanotechnology splnění v jeho nejplnějším smyslu by vyžadovaly schopnost k přímo manipulovat s atomy nebo molekulami přes mechanosynthesis. To je někdy odkazoval se na jako Molekulární nanotechnology nebo MNT rozlišovat to od Mikro Electro mechanické systémy (MEMS).

Hodně neutrálnější termín, který neimplikuje bombastickou reklamu a spekulování ten okraj toto pole je”molekulární inženýrství” - posun ke skutečnému inženýrství u těchto měřítek je projednán v tom článku. Tento článek se zaměří na dlouhodobý potenciál a obklopení spekulování ' nanotechnology ' jak to bylo původně koncipované.

Ralph Merkle porovnal today's chemie (na rozdíl od mechanosynthesis) k pokusu se budovat zajímat Lego cihlu stavby zatímco má boxové rukavice. Protože my současně máme žádné nástroje, které dovolí nám umístit zvláštní molekulu na zvláštní místo (tak že to se spojí v předvídatelné cestě), my musíme pracovat se náhodně dojemnými molekulami. Jako výsledek, když my vyvoláme zvláštní chemickou reakci, my často dostaneme směs několik různých produktových druhů. Reakce je často následovaná fyzickým filtračním procesem vyjmout druh my vlastně hledaný, s jinými druhy odhozenými jako odpad. Nanotechnology mohl proto nabídnout mnohem čistější výrobní procesy než být dostupný s dnešní hromadnou technologií.

První zmínka o nanotechnology (ne přesto vystupovat pod tím jménem) byl v hovoru daný Richard Feynman v roce 1959, opravňovaný Tam je spousta místnosti dole. Feynman naznačil prostředek vyvinout schopnost manipulovat s atomy a molekulami přímo, tím, že vyvine soubor jednoho-tenth-zmenšené nástroje podobné těm objevily v nějaké mechanické dílně. Tyto ruční elektrické nástroje by byly použité se vyvíjet a provozovat příští generaci jednoho-hundredth-zmenšené nástroje, a tak dále. Jak velikosti se zmenší, to by bylo nutné k redesign některé nástroje protože síla příbuzného různých sil by se měnila. Vážnost by stala se méně důležitá, povrchové napětí by stalo se více důležité, dodávka der Waals přitažlivost by stala se důležitá, etc. Feynman se zmínil o těchto záležitostech oškrabávání během jeho hovoru. Proveditelnost jeho návrhu nikdy byla účinně vyvrácená.

Termín nanotechnology byl nejprve použitý K. Eric Drexler v jeho 1986 knize Motory vytvoření: Přicházející věk Nanotechnology.

Ve čtvrté kapitole, Drexler představí self-replikace (vidět také Stroj Vona Neumanna), další silný předpoklad nanotechnology. Buňky stavějí kopie sebe v rozkazu množit a člověku-navržený molekulární roboty mohly udělat stejnou věc. Jestliže molekulární robot byl schopný budovat kopie sebe od základních surovin (nejvíce pravděpodobných, že primárně je uhlík), jakmile první takový robot byl postaven nějaká požadovaná kvantita mohla být získána docela rychle a pro velmi nízkou cenu. (Self replikace je, samozřejmě, ne jediná cesta ve kterých strojích může být používána postavit více strojů.)

Tito stejný obecně schopné roboty, volal assemblery, mohl pak postavit více speciality-účel namítá, že lidé by objevili přímo užitečný: domy, kuchyňské věcičky, auta, nábytek, lékařské nástroje, kosmické lodě, etc. Jako assemblery sám, tyto produkty by byly extrémně levné v srovnání s těmi produkoval dnes. Specificky, vstupy k nějakému takovému výrobnímu procesu by byly suroviny, energie, navrhnout softwarea čas. Pro méně spekulativní diskuze o tomto potenciálu, viďte oddělený článek o molekulárním assembleru.

Další použití nanotechnology je mlha pomůcky [1] a mdash; ve kterém mrak propojených mikroskopických robotů (jednodušší než assemblery) změny jeho tvar a vlastnosti k formě macroscopic objekty a nástroje v souhlasu s příkazy softwaru. Poněkud než přizpůsobit proud cvičí poutavých hmotných statků v různých formách, mlha pomůcky by prostě nahradila většinu fyzických předmětů.

Zatímco pokrok byl vyrobený v produkovat někdy-menší počítač obvody a nanowires, a manipulovat s jednotlivými atomy, budovat skutečné nanomachines je současně dobře mimo naší současné schopnosti a je široce věřil být dekády pryč. Kritici pochybují o tom kontrolovatelný self-se zdvojovat nanobots jsou možné vůbec, citovat možnost mutací odstraňovat jakoukoliv kontrolu a favorizovat reprodukci mutovaných patogenních variací. Obhájcové zvrátí ty baktérie být navržený se měnit, a nanobot mutace může být předešel běžným omylem-opravovat techniky používané v počítačích dnes. Oni také všimnou si toho self-se zdvojovat stroje nejsou nutná část produktivního nanotechnology. Výzkum v této oblasti zahrnoval vývoj simulačního softwaru, takový jako NanoCAD.

Přes jeho proud brzy vývojový stav, tam byla hodně spekulace ohledně dopadu nanotechnology na ekonomice a práva. Někteří si představují, že peníze by přestaly být použití a daňový systém by přestal být proveditelný. Jiní se domnívají, že nanotechnology by vyvolal silnou veřejnost-odpor názoru, jak nastal nedávno kolem geneticky modifikoval rostliny a vyhlídku člověk klonovat. Kterákoliv přesné efekty, nanotechnology pravděpodobně naruší existující ekonomické struktury, zatímco to by mělo redukovat nedostatek vyráběného zboží a dělat mnoho více zboží (takový jako jídlo a zdraví pomáhá) manufacturable.

Nejvíce futuristi a všichni ekonomové věří tam by ještě byl potřeba za peníze, ve formě unforgeable digitální hotovost. To by mohlo být zvyklé na zboží koupě a služby, které jsou jedinečné, nebo omezený uvnitř sluneční soustavy. Tito by mohli obsahovat: vadit, energie, informace, nemovitost, navrhnout služby, služby zábavy, legální služby, sláva, politická moc, nebo pozornost ostatních lidí k vaše politický/náboženská/philisophical zpráva. Za tím, tam je válka, dokonce mezi prosperujícími státy a non-ekonomické cíle zvážit to.

Většina lidí věří, že virtuální realita nebude hodně redukovat zájem na trvajících omezených zdrojích, takový jako šance mluvit se skutečným prezidentem hlavní země, nebo vlastnit část skutečný Jeruzalém, nebo mít slavné osobnostní slovo hezké věci o vás v digitálně-podepsal dokument nebo drážkování práva dolování k větší blízko-asteroidy země. Požadavek vždy překoná nabídku pro některé věci, a tam bude pokračovat být politická ekonomie v každém případě.

Za scénáři fantazie, nanotechnology má skličující rizika. To zmocní levnější a destruktivnější konvenční zbraně. Také, nanotechnology dovolí zbraně hromadného zničení to self-se zdvojit, jako viruseses a rakovina buňky dělají když napadne lidské tělo. Tam je všeobecná shoda to self-replikace by měla být povolena jen velmi kontrolované podmínky, jestliže vůbec.

Tam je strach, který nanomechanical roboty (nanobots), jestliže navržený k self-kopírovat použití přirozeně nastávajících materiálů (náročný úkol), mohl konzumovat celou planetu v jejich hladu po surovinách, nebo jednoduše vytlačit živou přírodu, ven-soutěžit to pro energii (jak se stal historicky když modrý-zelená řasa se objevil a outcompeted časnější formy života). Tato situace je někdy nazvanᔚedá limonáda” nebo”ecophagy” scénář. K. Eric Drexler zváží to accidental”šedá limonáda” scénář extrémně nepravděpodobný. #rquotešedá limonáda” scénář si vyžebrá Stromovou mízovou odpověď. Jak pravděpodobné je to že vaše auto mohlo spontánně se měnit v divoké auto, běžet na silnici a žít v lese pryč mízy stromu?

Ve světle těchto nebezpečí, Institut předvídavosti (založený K. Eric Drexler se připravovat pro příjezd technologií budoucnosti) navrhl soubor směrnic [1] pro etický vývoj nanotechnology. Tito zahrnují zákaz self-se zdvojovat pseudo-organismy na zemském povrchu, přinejmenším, a možná jiná místa.

Drexler a jiní rozšířili myšlenky na nanotechnology s dva více knih, Unbounding budoucnost: Nanotechnology revoluce [1] a Nanosystems: Molekulární strojní zařízení, výrobní, a počítání [1]. Unbounding budoucnost je snadný-k-čtená kniha, která představí myšlenky na nanotechnology v ne-příliš-technická cesta, a Nanosystems je v-hloubková analýza nanomachines a molekulárního vyrábění, s důkladný vědecké rozbory jejich proveditelnosti a výkon. Další vynikající skladba ve stejném duchu je Nanomedicine Robert Freitas.

Nanotechnology je často uboze dohodnutý politickými komentátory. V Během nepřítomnosti posvátný: Nedostatek technologie a přežití indických národů (ISBN 0871565099) Jerry Mander použití termín “nano-technologie” založený na telefonním hovoru, který on měl se spisovatelem pro Mateřský Jones časopis. Pravděpodobně, Mander věří, že MNT by odcizil k indiánům a jiný domorodec osídlí, ale v Motory vytvoření: Přicházející věk Nanotechnology. K. Eric Drexler píše

Jedna zkouška svobody technologie nabídne je zda to uvolní osoby k návratu k primitivním způsobům života. Moderní technika povolí tento test; molekulární technologie uspěje. Jako modelový případ, představovat si, jak se vrátí ke kamenu-věkový styl života a mdash; ne tím, že prostě ignoruje molekulární technologii ale chvíli používat to. [1]

Nanotechnology také stál se prominentním tématem v sci-fi [1], například s Borg v Výpravě hvězdy, hra Deus Ex, Medvěd Grega' s Hudba krve, Michael Crichton' s Kořist, a Neal Stephenson' s více přesné knihy Diamond věk.

Vidět také: zbraně hromadného zničení, molekulární inženýrství, inženýrství bílkoviny

Externí odkazy

zh-cn: 纳米科技