Áèáëèîòåêà
Òåîëîãèÿ
ÊîíôåññèèÈíîñòðàííûå ÿçûêèÄðóãèå ïðîåêòû |
Âàø êîììåíòàðèé î êíèãå Áîáðîâñêèé Ñ. Ñêîëüêî æå ìåñòà òàì, âíèçó?Íàíîòåõíîëîãèè: îò îòðèöàíèÿ äî ïðèçíàíèÿ – çà ÷åòûðå ãîäàÍàíîòåõíîëîãèÿ, ïîäðàçóìåâàþùàÿ âîçìîæíîñòü ìàíèïóëÿöèè îòäåëüíûìè ìîëåêóëàìè è àòîìàìè âåùåñòâà, – óíèêàëüíàÿ îáëàñòü íàóêè. Àâòîðèòåòíûå ó÷åíûå, òðàäèöèîííî ñêåïòè÷åñêè îòíîñÿùèåñÿ êî âñåì íåîáû÷íûì è ìàëîèññëåäîâàííûì âåÿíèÿì, îáû÷íî ñäåðæàííî îöåíèâàþò ïåðñïåêòèâû ðàçâèòèÿ ðàçëè÷íûõ îáëàñòåé çíàíèé, êàê ïðàâèëî, ðåäêî çàíèìàþòñÿ ïðîãíîçàìè è êðàéíå íåîõîòíî ìåíÿþò ñâîè âçãëÿäû. Òàê áûëî â èñòîðèè ïðàêòè÷åñêè âñåõ åñòåñòâåííîíàó÷íûõ äèñöèïëèí, è òåì óäèâèòåëüíåå ïåðåìåíà â îòíîøåíèè íàó÷íûõ êðóãîâ ê íàíîòåõíîëîãèÿì. Âïëîòü äî 1998 ã., êîãäà ïîÿâèëñÿ ïåðâûé òðàíçèñòîð íàíîìàñøòàáà, ïðàêòè÷åñêèå âîçìîæíîñòè ïðèìåíåíèÿ íàíîòåõíîëîãèé â àêàäåìè÷åñêèõ êðóãàõ ñ÷èòàëèñü ôàíòàñòèêîé. Çàòåì, áóêâàëüíî â òå÷åíèå äâóõ-òðåõ ëåò, ó÷åíûå ìóæè ñìåíèëè ãíåâ íà ìèëîñòü, è â êà÷åñòâå âîçìîæíûõ ñðîêîâ ïîÿâëåíèÿ ïåðâûõ ïðèêëàäíûõ íàíîïðîåêòîâ óæå íàçûâàëèñü áëèæàéøèå 15–30 ëåò. Îäíàêî ïðîøëî âñåãî ÷åòûðå ãîäà, è ìèð çàõëåñòíóëà âîëíà ñîîáùåíèé î ðàáîòàþùèõ íàíîóñòðîéñòâàõ, ñîáðàííûõ èç îòäåëüíûõ ìîëåêóë èëè äàæå àòîìîâ, è íîâûõ ìàòåðèàëàõ, ñîçäàííûõ ñ ïîìîùüþ íàíîòåõíîëîãèé. Ñåãîäíÿ ïîäîáíûå íîâîñòè âîñïðèíèìàþòñÿ êàê ðÿäîâûå è î÷åâèäíûå. Ñ ÷åì ñâÿçàíà òàêàÿ ïåðåìåíà? Ïðåæäå âñåãî ñî ñòðåìèòåëüíûì ðîñòîì èíâåñòèöèé â íàíîòåõíîëîãèè, êîòîðûå áûñòðî ïðèâåëè ê ïåðâûì ñåíñàöèîííûì äîñòèæåíèÿì, à òàêæå ñ âåñüìà çàìàí÷èâûìè ïåðñïåêòèâàìè, îáðèñîâàííûìè èçâåñòíûìè ôóòóðîëîãàìè. Âåäü íàíîìåõàíèçìû òåîðåòè÷åñêè ìîãóò ñîáèðàòü ëþáûå âåùè èç ïðîèçâîëüíîãî ïîäðó÷íîãî ìàòåðèàëà, ÷òî ïðèâåäåò ê ìàññîâîìó èçîáèëèþ, à íàíîóñòðîéñòâà, çàïóùåííûå â îðãàíèçì ÷åëîâåêà, ñïîñîáíû ñëåäèòü çà ôóíêöèîíèðîâàíèåì êëåòîê è êîððåêòèðîâàòü õîä èõ æèçíåäåÿòåëüíîñòè â ñëó÷àå ðàçëè÷íûõ îòêëîíåíèé îò çàäàííûõ çíà÷åíèé, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ÷åëîâåê íèêîãäà íå áóäåò áîëåòü è ñìîæåò æèòü âå÷íî. Ðåêëàìíàÿ øóìèõà ïîäòîëêíóëà èíâåñòîðîâ ê áîëåå àêòèâíûì äåéñòâèÿì, âëîæåíèÿ áûñòðî ïðèíåñëè íîâûå çàõâàòûâàþùèå ðåçóëüòàòû. Òàêîé ñàìîðàñêðó÷èâàþùèéñÿ ïðîöåññ ïðèâåë ê òîìó, ÷òî â 2003 ã. ñóììàðíûå ðàñõîäû ãîñóäàðñòâåííûõ ñòðóêòóð è ÷àñòíûõ êîìïàíèé íà íàíîòåõíîëîãèè äîñòèãëè 6 ìëðä. äîëë. Åùå â 1998 ã. îáúåì ýòèõ èíâåñòèöèé áûë íà äâà ïîðÿäêà ìåíüøå! Â ÑØÀ Íàöèîíàëüíàÿ íàíîòåõíîëîãè÷åñêàÿ èíèöèàòèâà (NNI) ñòàðòîâàëà â 2000 ã. Ïåðâîíà÷àëüíî íà èññëåäîâàíèÿ áûëî âûäåëåíî 270 ìëí. äîëë., â òåêóùåì ãîäó àìåðèêàíñêèå íàíîòåõíîëîãèè îñâîèëè óæå 770 ìëí. áþäæåòíûõ äåíåã, íà ñëåäóþùèé ãîä îæèäàåòñÿ ôèíàíñèðîâàíèå â ðàçìåðå 849 ìëí. äîëë., à â áëèæàéøèå òðè ãîäà âëîæåíèÿ ñîñòàâÿò 2,4 ìëðä. äîëë. Áîëüøàÿ ÷àñòü ýòèõ èíâåñòèöèé ïîñòóïàåò â Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé ôîíä ÑØÀ, ìèíèñòåðñòâà îáîðîíû è ýíåðãåòèêè. Êèòàé â ïðîøëîì ãîäó èçðàñõîäîâàë íà íàíîèññëåäîâàíèÿ 200 ìëí. äîëë., ßïîíèÿ – 750 ìëí., à â ýòîì ãîäó åå èíâåñòèöèè â íàíîòåõíîëîãèè äîñòèãíóò ìèëëèàðäà äîëëàðîâ.  2003 ã. ãîñóäàðñòâà âñåõ ñòðàí ìèðà ïîòðàòèëè íà íàíîíàóêó 2 ìëðä. äîëë., â ðåçóëüòàòå ÷åãî äàííàÿ íàó÷íàÿ îáëàñòü ñòàëà ñàìîé ôèíàíñèðóåìîé. Íåìàëîâàæíî, ÷òî ñôåðà íàíîòåõíîëîãèé óäîáíà äëÿ èíâåñòèöèé, òàê êàê â íåé äåéñòâóåò îãðàíè÷åííîå ÷èñëî íàóêîåìêèõ êîìàíä ïî íåáîëüøîìó ïåðå÷íþ ïðîðûâíûõ íàïðàâëåíèé. Íî ïîêà óñèëèÿ ñïåöèàëèñòîâ ñîñðåäîòî÷åíû íà ñîçäàíèè è ñîâåðøåíñòâîâàíèè ñðåäñòâ íàíîïðîèçâîäñòâà – ñëîæíûõ ïðîãðàììíî-àïïàðàòíûõ êîìïëåêñîâ, àêòèâíî èñïîëüçóþùèõ äîñòèæåíèÿ èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà è óïðîùàþùèõ ïðîåêòèðîâàíèå è âèçóàëèçàöèþ ðàáîòû íàíîìåõàíèçìîâ, ïîä÷èíÿþùèõñÿ íåëèíåéíîé ëîãèêå ôèçèêè ÷àñòèö. Íî èíâåñòèöèè äåëàþòñÿ, êîíå÷íî, â ðàñ÷åòå íà îùóòèìóþ îòäà÷ó. È îíà íå çà ãîðàìè. Ïî äàííûì àíãëèéñêîãî ìèíèñòåðñòâà òîðãîâëè, â 2005 ã. ñïðîñ íà óñëóãè ðûíêà íàíîòåõíîëîãèé äîñòèãíåò 100 ìëðä. äîëë., à ê 2015-ìó âûðàñòåò â 10 ðàç, ïîñëå ÷åãî òåìïû ðîñòà çíà÷èòåëüíî ñíèçÿòñÿ.  ýòîé ñôåðå ê òîìó âðåìåíè áóäåò çàäåéñòâîâàíî 2 ìëí. ðàáîòíèêîâ. Óæå ñ 2006 ã. äîëæíà ðåçêî âîçðàñòè ïðàêòè÷åñêàÿ îòäà÷à îò ñåãîäíÿøíèõ íàðàáîòîê. ×åðåç 3–5 ëåò íà÷íåòñÿ àêòèâíûé äåëåæ ðûíêà, à ïåðåäåë åãî çàêîí÷èòñÿ ê 2010–2015 ãã. Ïðîãíîçèðóåìûé ðàçäåë ðûíêà ìåæäó ïðîìûøëåííûìè íàïðàâëåíèÿìè ïîêàçàí â òàáë. 1, à ìåæäó ñòðàíàìè – â òàáë. 2. Òàáë. 1. Ðàçäåë ðûíêà íàíîòåõíîëîãèé ïî íàïðàâëåíèÿìÍàïðàâëåíèå Äîëÿ ðûíêà, %
Òàáë. 2. Ðàçäåë ðûíêà íàíîòåõíîëîãèé ïî ñòðàíàìÑòðàíà Äîëÿ ðûíêà, %
Èñòî÷íèê: "International Strategy for Nanotechnology Research and Development", U.S. National Science Foundation, 2001 Ïî àêòèâíîñòè íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé ïåðâûå ïÿòü ìåñò çàíèìàþò ÑØÀ, ßïîíèÿ, Êèòàé, Ãåðìàíèÿ è Ôðàíöèÿ. À Êèòàéñêèé íàó÷íî-òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò ïî ÷èñëó ïóáëèêàöèé â ýòîé îáëàñòè äåðæèò âòîðîå ìåñòî ñëåäîì çà Êàëèôîðíèéñêèì.  ÊÍÐ òîëüêî ñ 2000 ã. îòêðûëèñü 600 êîìïàíèé, çàíèìàþùèõñÿ íàíîòåõíîëîãèÿìè. Øèìîí Ïåðåñ, ëèäåð Ïàðòèè òðóäà Èçðàèëÿ è åå áûâøèé ïðåìüåð-ìèíèñòð, ïîñåòèë ýòîé îñåíüþ ïðîøåäøèé â ÑØÀ Âñåìèðíûé íàíîýêîíîìè÷åñêèé êîíãðåññ, ãäå ïðîñèë èíâåñòîðîâ âûäåëèòü åãî ñòðàíå 300 ìëí. äîëë. íà íàíîèíèöèàòèâó.  ïîñëåäíèé ðàç ñõîæóþ àêòèâíîñòü ã-í Ïåðåñ ïðîÿâèë 45 ëåò íàçàä â îòíîøåíèè ðàáîò Èçðàèëÿ íàä ÿäåðíûì îðóæèåì. Äàâàéòå ïîçíàêîìèìñÿ ñ íàíîòåõíîëîãèÿìè ïîáëèæå. ×òîáû ïîëó÷èòü ïðåäñòàâëåíèå î ïîòåíöèàëå äàííîãî íàïðàâëåíèÿ, âçãëÿíåì íà èñòîðèþ è ñåãîäíÿøíåå ñîñòîÿíèå ýòîé íàóêè, à òàêæå óçíàåì ìíåíèå âåäóùèõ ýêñïåðòîâ î åå áëèæàéøåì è îòäàëåííîì áóäóùåì. Èç èñòîðèè íàíîòåõíîëîãèéÎäèí íàíîìåòð (îò ãðå÷åñêîãî "íàíî" – êàðëèê) ðàâåí îäíîé ìèëëèàðäíîé ÷àñòè ìåòðà. Íà ýòîì ðàññòîÿíèè ìîæíî âïëîòíóþ ðàñïîëîæèòü ïðèìåðíî 10 àòîìîâ. Ïîæàëóé, ïåðâûì ó÷åíûì, èñïîëüçîâàâøèì ýòó åäèíèöó èçìåðåíèÿ, áûë Àëüáåðò Ýéíøòåéí, êîòîðûé â 1905 ã. òåîðåòè÷åñêè äîêàçàë, ÷òî ðàçìåð ìîëåêóëû ñàõàðà ðàâåí îäíîìó íàíîìåòðó. Íî òîëüêî ÷åðåç 26 ëåò íåìåöêèå ôèçèêè Ýðíñò Ðóñêà, ïîëó÷èâøèé Íîáåëåâñêóþ ïðåìèþ â 1986 ã., è Ìàêñ Êíîëë ñîçäàëè ýëåêòðîííûé ìèêðîñêîï, îáåñïå÷èâàþùèé 15-êðàòíîå óâåëè÷åíèå (ìåíüøå, ÷åì ñóùåñòâîâàâøèå òîãäà îïòè÷åñêèå ìèêðîñêîïû), îí è ñòàë ïðîîáðàçîì íîâîãî ïîêîëåíèÿ ïîäîáíûõ óñòðîéñòâ, ïîçâîëèâøèõ çàãëÿíóòü â íàíîìèð. 1932 ãîä. Ãîëëàíäñêèé ïðîôåññîð Ôðèö Öåðíèêå, Íîáåëåâñêèé ëàóðåàò 1953 ã., èçîáðåë ôàçîâî-êîíòðàñòíûé ìèêðîñêîï – âàðèàíò îïòè÷åñêîãî ìèêðîñêîïà, óëó÷øàâøèé êà÷åñòâî ïîêàçà äåòàëåé èçîáðàæåíèÿ, è èññëåäîâàë ñ åãî ïîìîùüþ æèâûå êëåòêè (ðàíåå äëÿ ýòîãî ïðèõîäèëîñü ïðèìåíÿòü êðàñèòåëè, óáèâàâøèå æèâûå òêàíè). Èíòåðåñíî, ÷òî Öåðíèêå ïðåäëàãàë ñâîå èçîáðåòåíèå ôèðìå "Öåéñ", íî ìåíåäæåðû íå îñîçíàëè åãî ïåðñïåêòèâíîñòè, õîòÿ ñåãîäíÿ òàêèå ìèêðîñêîïû àêòèâíî ïðèìåíÿþòñÿ â ìåäèöèíå. 1939 ãîä. Êîìïàíèÿ Siemens, â êîòîðîé ðàáîòàë Ðóñêà, âûïóñòèëà ïåðâûé êîììåð÷åñêèé ýëåêòðîííûé ìèêðîñêîï ñ ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòüþ 10 íì. Äíåì ðîæäåíèÿ íàíîòåõíîëîãèé ñ÷èòàåòñÿ 29 äåêàáðÿ 1959 ã. Ïðîôåññîð Êàëèôîðíèéñêîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà Ðè÷àðä Ôåéíìàí (Íîáåëåâñêèé ëàóðåàò 1965 ã.) â ñâîåé ëåêöèè "Êàê ìíîãî ìåñòà òàì, âíèçó" ("There’s plenty of room at the bottom"), ïðî÷èòàííîé ïåðåä Àìåðèêàíñêèì ôèçè÷åñêèì îáùåñòâîì, îòìåòèë âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ àòîìîâ â êà÷åñòâå ñòðîèòåëüíûõ ÷àñòèö. 1966 ãîä. Àìåðèêàíñêèé ôèçèê Ðàññåë ßíã, ðàáîòàâøèé â Íàöèîíàëüíîì áþðî ñòàíäàðòîâ, ïðèäóìàë ïüåçîäâèãàòåëü, ïðèìåíÿåìûé ñåãîäíÿ â ñêàíèðóþùèõ òóííåëüíûõ ìèêðîñêîïàõ è äëÿ ïîçèöèîíèðîâàíèÿ íàíîèíñòðóìåíòîâ ñ òî÷íîñòüþ äî 0,01 àíãñòðåì (1 íàíîìåòð = 10 àíãñòðåì). 1968 ãîä. Èñïîëíèòåëüíûé âèöå-ïðåçèäåíò êîìïàíèè Bell Àëüôðåä ×î è ñîòðóäíèê åå îòäåëåíèÿ ïî èññëåäîâàíèÿì ïîëóïðîâîäíèêîâ Äæîí Àðòóð îáîñíîâàëè òåîðåòè÷åñêóþ âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ íàíîòåõíîëîãèé â ðåøåíèè çàäà÷ îáðàáîòêè ïîâåðõíîñòåé è äîñòèæåíèÿ àòîìíîé òî÷íîñòè ïðè ñîçäàíèè ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ. 1971 ãîä. Ðàññåë ßíã âûäâèíóë èäåþ ïðèáîðà Topografiner, ïîñëóæèâøåãî ïðîîáðàçîì çîíäîâîãî ìèêðîñêîïà. Ñòîëü äëèòåëüíûå ñðîêè ðàçðàáîòêè ïîäîáíûõ óñòðîéñòâ îáúÿñíÿþòñÿ òåì, ÷òî íàáëþäåíèå çà àòîìàðíûìè ñòðóêòóðàìè ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ èõ ñîñòîÿíèÿ, ïîýòîìó òðåáîâàëèñü êà÷åñòâåííî íîâûå ïîäõîäû, íå ðàçðóøàþùèå èññëåäóåìîå âåùåñòâî. Ïðàâäà, âñêîðå ðàáîòû íàä Topografiner áûëè ïðåêðàùåíû, è ïðèçíàíèå ê ßíãó ïðèøëî òîëüêî â 1979 ã., ïîñëå ÷åãî îí ïîëó÷èë ìíîæåñòâî íàãðàä. 1974 ãîä. ßïîíñêèé ôèçèê Íîðèî Òàíèãó÷è, ðàáîòàâøèé â Òîêèéñêîì óíèâåðñèòåòå, ïðåäëîæèë òåðìèí "íàíîòåõíîëîãèè" (ïðîöåññ ðàçäåëåíèÿ, ñáîðêè è èçìåíåíèÿ ìàòåðèàëîâ ïóòåì âîçäåéñòâèÿ íà íèõ îäíèì àòîìîì èëè îäíîé ìîëåêóëîé), áûñòðî çàâîåâàâøèé ïîïóëÿðíîñòü â íàó÷íûõ êðóãàõ. 1982 ãîä.  Öþðèõñêîì èññëåäîâàòåëüñêîì öåíòðå IBM ôèçèêè Ãåðä Áèííèã è Ãåíðèõ Ðîðåð (Íîáåëåâñêèå ëàóðåàòû 1986 ã. âìåñòå ñ Ýðíñòîì Ðóñêîé) ñîçäàëè ñêàíèðóþùèé òóííåëüíûé ìèêðîñêîï (ÑÒÌ), ïîçâîëÿþùèé ñòðîèòü òðåõìåðíóþ êàðòèíó ðàñïîëîæåíèÿ àòîìîâ íà ïîâåðõíîñòÿõ ïðîâîäÿùèõ ìàòåðèàëîâ. ÑÒÌ äåéñòâîâàë ïî ïðèíöèïó, ñõîæåìó ñ çàëîæåííûì â Topografiner, íî øâåéöàðöû ñîçäàëè åãî íåçàâèñèìî îò ßíãà, äîáèâøèñü çíà÷èòåëüíî áîëüøåé ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè è ðàñïîçíàâ îòäåëüíûå àòîìû â êàëüöèåâî-èðèäèåâî-îëîâÿííûõ êðèñòàëëàõ. Ãëàâíîé ïðîáëåìîé â èññëåäîâàíèè áûëè ôîíîâûå ïîìåõè – îñòðèå ìèêðîñêîïà, ïîçèöèîíèðîâàâøååñÿ ñ òî÷íîñòüþ äî äîëåé àòîìà, ñáèâàëîñü îò ìàëåéøèõ øóìîâ è âèáðàöèé íà óëèöå. 1985 ãîä. Òðîå àìåðèêàíñêèõ õèìèêîâ: ïðîôåññîð Ðàéññêîãî óíèâåðñèòåòà Ðè÷àðä Ñìýëëè, à òàêæå Ðîáåðò Êàðë è Õýðîëüä Êðîòî (Íîáåëåâñêèå ëàóðåàòû 1996 ã.) îòêðûëè ôóëëåðåíû – ìîëåêóëû, ñîñòîÿùèå èç 60 àòîìîâ óãëåðîäà, ðàñïîëîæåííûõ â ôîðìå ñôåðû. Ýòè ó÷åíûå òàêæå âïåðâûå ñóìåëè èçìåðèòü îáúåêò ðàçìåðîì 1 íì. 1986 ãîä. Ãåðä Áèííèã ðàçðàáîòàë ñêàíèðóþùèé àòîìíî-ñèëîâîé çîíäîâûé ìèêðîñêîï, ïîçâîëèâøèé íàêîíåö âèçóàëèçèðîâàòü àòîìû ëþáûõ ìàòåðèàëîâ (íå òîëüêî ïðîâîäÿùèõ), à òàêæå ìàíèïóëèðîâàòü èìè. 1986 ãîä. Àìåðèêàíñêèé ó÷åíûé Ýðèê Äðåêñëåð, ðàáîòàâøèé â ëàáîðàòîðèè èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà Ìàññà÷óñåòñêîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà, íàïèñàë êíèãó "Ìàøèíû ñîçèäàíèÿ" ("Engines of Creation"), â êîòîðîé âûäâèíóë êîíöåïöèþ óíèâåðñàëüíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ðîáîòîâ, ðàáîòàþùèõ ïî çàäàííîé ïðîãðàììå è ñîáèðàþùèõ ÷òî óãîäíî (â òîì ÷èñëå è ñåáå ïîäîáíûõ) èç ïîäðó÷íûõ ìîëåêóë. Ýòà èäåÿ áûëà, âèäèìî, íàâåÿíà Äðåêñëåðó åãî îñíîâíîé äåÿòåëüíîñòüþ – â çàäà÷àõ èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà èäåÿ ñàìîâîñïðîèçâîäÿùèõñÿ óñòðîéñòâ âñòðå÷àåòñÿ ïîñòîÿííî. Ó÷åíûé óæå òîãäà äîâîëüíî òî÷íî ïðåäñêàçàë íåìàëî ãðÿäóùèõ äîñòèæåíèé íàíîòåõíîëîãèé, è íà÷èíàÿ ñ 1989 ã. åãî ïðîãíîçû ñáûâàþòñÿ, ïðè÷åì íåðåäêî ñî çíà÷èòåëüíûì îïåðåæåíèåì ñðîêîâ. 1987–1988 ãã.  ÍÈÈ "Äåëüòà" ïîä ðóêîâîäñòâîì Ï. Í. Ëóñêèíîâè÷à çàðàáîòàëà ïåðâàÿ ðîññèéñêàÿ íàíîòåõíîëîãè÷åñêàÿ óñòàíîâêà, îñóùåñòâëÿâøàÿ íàïðàâëåííûé óõîä ÷àñòèö ñ îñòðèÿ çîíäà ìèêðîñêîïà ïîä âëèÿíèåì íàãðåâà. 1989 ãîä. Ó÷åíûå Äîíàëüä Ýéãëåð è Ýðõàðä Øâåöåð èç Êàëèôîðíèéñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà IBM ñóìåëè âûëîæèòü 35 àòîìàìè êñåíîíà íà êðèñòàëëå íèêåëÿ íàçâàíèå ñâîåé êîìïàíèè. Äëÿ ïåðâîãî â ìèðå öåëåâîãî ïåðåíîñà îòäåëüíûõ àòîìîâ â íîâîå ìåñòî îíè èñïîëüçîâàëè ÑÒÌ ïðîèçâîäñòâà IBM. Ïðàâäà, òàêàÿ íàäïèñü ïðîñóùåñòâîâàëà íåäîëãî – àòîìû áûñòðî ðàçáåæàëèñü ñ ïîâåðõíîñòè. Íî ñàì ôàêò íàëè÷èÿ ïîñòîðîííåãî àòîìà â ìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðå íåêîòîðîãî âåùåñòâà îòêðûâàë ïîòåíöèàëüíóþ âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ìîëåêóëÿðíûõ àâòîìàòîâ, òðàêòóþùèõ íàëè÷èå èëè îòñóòñòâèå òàêîãî àòîìà â íåêîòîðîé ïîçèöèè êàê ëîãè÷åñêîå ñîñòîÿíèå. 1991 ãîä. ßïîíñêèé ïðîôåññîð Ñóìèî Ëèäæèìà, ðàáîòàâøèé â êîìïàíèè NEC, èñïîëüçîâàë ôóëëåðåíû äëÿ ñîçäàíèÿ óãëåðîäíûõ òðóáîê (èëè íàíîòðóáîê) äèàìåòðîì 0,8 íì. Íà èõ îñíîâå â íàøå âðåìÿ âûïóñêàþòñÿ ìàòåðèàëû â ñòî ðàç ïðî÷íåå ñòàëè. Îñòàâàëîñü íàó÷èòüñÿ äåëàòü òàêèå òðóáêè êàê ìîæíî áîëåå äëèííûìè – èõ ðàçìåðû îêàçàëèñü íàïðÿìóþ ñâÿçàíû ñ ïðî÷íîñòüþ èçãîòàâëèâàåìûõ âåùåñòâ. Êðîìå òîãî, îòêðûëàñü âîçìîæíîñòü ñîáèðàòü èç íàíîòðóáîê ðàçëè÷íûå íàíîìåõàíèçìû ñ çàöåïàìè è øåñòåðåíêàìè. Êîìïüþòåðùèê Óîððåí Ðîáèíåò è õèìèê Ñòýí Óèëüÿìñ, ñîòðóäíèêè óíèâåðñèòåòà Ñåâåðíîé Êàðîëèíû, èçãîòîâèëè íàíîìàíèïóëÿòîð – ðîáîò ðàçìåðîì ñ ÷åëîâåêà, ñîñòûêîâàííûé ñ àòîìíûì ìèêðîñêîïîì è óïðàâëÿåìûé ÷åðåç èíòåðôåéñ âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè. Îïåðàòîð, ìàíèïóëèðóÿ îòäåëüíûìè àòîìàìè, ñ åãî ïîìîùüþ ìîã ôèçè÷åñêè îùóùàòü ìíîãîêðàòíî óñèëåííóþ îòäà÷ó îò ìîäèôèöèðóåìîãî âåùåñòâà, ÷òî çíà÷èòåëüíî óñêîðÿëî ðàáîòó. Ïûòàòüñÿ äåëàòü ïðèêëàäíûå íàíîóñòðîéñòâà áåç òàêîãî êîìïëåêñà äî òîãî âðåìåíè áûëî íåìûñëèìî. 1991 ãîä. Â ÑØÀ çàðàáîòàëà ïåðâàÿ íàíîòåõíîëîãè÷åñêàÿ ïðîãðàììà Íàöèîíàëüíîãî íàó÷íîãî ôîíäà. Àíàëîãè÷íîé äåÿòåëüíîñòüþ îçàáîòèëîñü è ïðàâèòåëüñòâî ßïîíèè. À âîò â Åâðîïå ñåðüåçíàÿ ïîääåðæêà òàêèõ èññëåäîâàíèé íà ãîñóäàðñòâåííîì óðîâíå íà÷àëàñü òîëüêî ñ 1997 ã. 1997 ãîä. Ýðèê Äðåêñëåð îáúÿâèë, ÷òî ê 2020 ã. ñòàíåò âîçìîæíîé ïðîìûøëåííàÿ ñáîðêà íàíîóñòðîéñòâ èç îòäåëüíûõ àòîìîâ. Äî ñåãî âðåìåíè ïî÷òè âñå åãî ïðîãíîçû ñáûâàëèñü ñ îïåðåæåíèåì. 1998 ãîä. Ñèç Äåêêåð, ãîëëàíäñêèé ïðîôåññîð Òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà ã. Äåëôòñà, ñîçäàë òðàíçèñòîð íà îñíîâå íàíîòðóáîê, èñïîëüçóÿ èõ â êà÷åñòâå ìîëåêóë. Äëÿ ýòîãî åìó ïðèøëîñü ïåðâûì â ìèðå èçìåðèòü ýëåêòðè÷åñêóþ ïðîâîäèìîñòü òàêîé ìîëåêóëû. Ïîÿâèëèñü òåõíîëîãèè ñîçäàíèÿ íàíîòðóáîê äëèíîé 300 íì.  ßïîíèè çàïóùåíà ïðîãðàììà "Astroboy" ïî ðàçâèòèþ íàíîýëåêòðîíèêè, ñïîñîáíîé ðàáîòàòü â óñëîâèÿõ êîñìè÷åñêîãî õîëîäà è ïðè æàðå â òûñÿ÷è ãðàäóñîâ. 1999 ãîä. Àìåðèêàíñêèå ó÷åíûå – ïðîôåññîð ôèçèêè Ìàðê Ðèä (Éåëüñêèé óíèâåðñèòåò) è ïðîôåññîð õèìèè Äæåéìñ Òóð (Ðàéññêèé óíèâåðñèòåò) – ðàçðàáîòàëè åäèíûå ïðèíöèïû ìàíèïóëÿöèè êàê îäíîé ìîëåêóëîé, òàê è èõ öåïî÷êîé. 2000 ãîä. Íåìåöêèé ôèçèê Ôðàíö Ãèññèáë ðàçãëÿäåë â êðåìíèè ñóáàòîìíûå ÷àñòèöû. Åãî êîëëåãà Ðîáåðò Ìàãåðëå ïðåäëîæèë òåõíîëîãèþ íàíîòîìîãðàôèè – ñîçäàíèÿ òðåõìåðíîé êàðòèíû âíóòðåííåãî ñòðîåíèÿ âåùåñòâà ñ ðàçðåøåíèåì 100 íì. Ïðîåêò ôèíàíñèðîâàëà êîìïàíèÿ Volkswagen. Ïðàâèòåëüñòâî ÑØÀ îòêðûëî Íàöèîíàëüíóþ íàíîòåõíîëîãè÷åñêóþ èíèöèàòèâó (NNI).  áþäæåòå ÑØÀ íà ýòî íàïðàâëåíèå âûäåëåíî 270 ìëí. äîëë., êîììåð÷åñêèå êîìïàíèè âëîæèëè â íåãî â 10 ðàç áîëüøå. 2001 ãîä. Ðåàëüíîå ôèíàíñèðîâàíèå NNI ïðåâûñèëî çàïëàíèðîâàííîå (422 ìëí. äîëë.) íà 42 ìëí. 2002 ãîä. Ñèç Äåêêåð ñîåäèíèë óãëåðîäíóþ òðóáêó ñ ÄÍÊ, ïîëó÷èâ åäèíûé íàíîìåõàíèçì. Ôèíàíñèðîâàíèå NNI ñîñòàâèëî 697 ìëí. äîëë. (íà 97 ìëí. áîëüøå ïëàíà). 2003 ãîä. Ïðîôåññîð Ôåíã Ëüþ èç óíèâåðñèòåòà Þòû, èñïîëüçóÿ íàðàáîòêè Ôðàíöà Ãèññèáëà, ñ ïîìîùüþ àòîìíîãî ìèêðîñêîïà ïîñòðîèë îáðàçû îðáèò ýëåêòðîíîâ ïóòåì àíàëèçà èõ âîçìóùåíèÿ ïðè äâèæåíèè âîêðóã ÿäðà. Íà NNI îòïóùåíî 770 ìëí. äîëë.  áþäæåòå NNI 2004 ã. çàëîæåíà ñóììà 849 ìëí. äîëë. Ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå ðûíêà íàíîòåõíîëîãèéÑåãîäíÿøíèé óðîâåíü çðåëîñòè íàíîòåõíîëîãèé ïðèìåðíî ñîîòâåòñòâóåò óðîâíþ çðåëîñòè ÈÒ 60-õ ãîäîâ XX âåêà. Ïðàâäà, ïî ñêîðîñòè âçðîñëåíèÿ íàíîïîäõîäû çíà÷èòåëüíî îïåðåæàþò ñâîèõ èíôîðìàöèîííûõ "êîëëåã". Òåêóùèå äîñòèæåíèÿ ïîêà âåñüìà ðàçðîçíåííû è íå ñèñòåìàòèçèðîâàíû. Íàèáîëåå çíà÷èòåëüíûõ ïðèêëàäíûõ óñïåõîâ äîáèëèñü, êîíå÷íî, ïðîèçâîäèòåëè ìèêðîýëåêòðîíèêè. Êðîìå òîãî, â ñàìîå áëèæàéøåå âðåìÿ îæèäàåòñÿ íà÷àëî ìàññîâîãî è äåøåâîãî ïðîèçâîäñòâà íàíîòðóáîê, ÷òî îêàæåò ñòèìóëèðóþùåå âëèÿíèå íà âûïóñê íîâûõ ìàòåðèàëîâ, îòëè÷àþùèõñÿ ïîâûøåííîé ïðî÷íîñòüþ è ëåãêîñòüþ. Âåäóùèå êîñìåòè÷åñêèå è ôàðìàöåâòè÷åñêèå ôèðìû òàêæå íà÷èíàþò ïåðåõîä ê íàíîòåõíîëîãèÿì. Ïðàâäà, èçãîòàâëèâàåìûå ñ èõ ïîìîùüþ ïðåïàðàòû ïîêà îñòàþòñÿ ñàìûìè äîðîãèìè â ñâîèõ êàòåãîðèÿõ. È â äðóãèõ îáëàñòÿõ ïðîìûøëåííîñòè äîñòèæåíèÿ åäèíè÷íû, õîòÿ íåò íèêàêèõ ïðèíöèïèàëüíûõ ïðåïÿòñòâèé ê ìàñøòàáíîìó èñïîëüçîâàíèþ íàíîðåøåíèé – äåëî òîëüêî çà ñîâåðøåíñòâîâàíèåì òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, íà ÷òî óéäåò òðè – ïÿòü ëåò. ÝëåêòðîíèêàÑîáñòâåííûå íàíîïðîãðàììû ðàçâèâàþò ïðàêòè÷åñêè âñå âåäóùèå ðàçðàáîò÷èêè ýëåêòðîíèêè – IBM, Hewlett-Packard, Hitachi, Lucent, Mitsubishi, Motorola, NEC, 3M è äð. Ñïåöèàëèñòû Intel ñîâìåñòíî ñ ó÷åíûìè óíèâåðñèòåòà Áåðêëè ïðîäåìîíñòðèðîâàëè îäíîýëåêòðîííûé òðàíçèñòîð íà áàçå îòêðûòûõ íîáåëåâñêèìè ëàóðåàòàìè Ðè÷àðäîì Ñìýëëè, Ðîáåðòîì Êàðëîì è Õýðîëüäîì Êðîòî ôóëëåðåíîâ (ìîëåêóë óãëåðîäà Ñ60), ñëóæàùèõ ñåãîäíÿ îñíîâîé óãëåðîäíûõ íàíîòðóáîê. À â ðÿäå ÿïîíñêèõ ôèðì óæå ïðîåêòèðóþòñÿ îäíîýëåêòðîííûå ëîãè÷åñêèå ñõåìû. Íîáåëåâñêèé ëàóðåàò Ãåðä Áèííèã, àâòîð ñêàíèðóþùåãî òóííåëüíîãî ìèêðîñêîïà è ñîòðóäíèê èññëåäîâàòåëüñêîãî èíñòèòóòà IBM, ïðåäëîæèë íåñêîëüêî ëåò íàçàä òåõíîëîãèþ ìèëëèïåäîâ (millipede). Îí îáðàòèë âíèìàíèå íà ñïîñîáíîñòü ñèëîâîãî ìèêðîñêîïà ôîðìèðîâàòü â ïîëèìåðàõ ÿìêè íàíîðàçìåðà, íàëè÷èå êîòîðûõ â îïðåäåëåííûõ òî÷êàõ âåùåñòâà ìîæíî òðàêòîâàòü êàê åäèíè÷íîå çíà÷åíèå áèòà. Áèííèã, ñòàðàÿñü ïðèñïîñîáèòü ìèëëèïåäû ê íóæäàì ïðîìûøëåííîñòè, íàó÷èëñÿ îäíîâðåìåííî ñêàíèðîâàòü ìíîæåñòâî òàêèõ ÿìîê.  ðåçóëüòàòå íûíåøíþþ ïëîòíîñòü çàïèñè äàííûõ íà æåñòêèõ äèñêàõ (100 Ãá íà 1 êâ. ñì) IBM îáåùàåò ïîâûñèòü â äåñÿòêè ðàç ñ ïîìîùüþ íåñêîëüêèõ ñîòåí ïàðàëëåëüíî ðàáîòàþùèõ íàíîçîíäîâ. À â êîìïàíèè Hitachi îòðàáàòûâàåòñÿ òåõíîëîãèÿ ñìåíû ïîëÿðíîñòè íàíîìàãíèòîâ, êîäèðóþùèõ áèòû. Ê 2010 ã. ñ åå ïîìîùüþ ïëîòíîñòü çàïèñè äàííûõ ìîæíî áóäåò óâåëè÷èòü â 100 ðàç. Çíà÷èòåëüíîå âíèìàíèå íàíîòåõíîëîãè óäåëÿþò íàïðàâëåíèþ ìèêðîýëåêòðîìåõàíèêè MEMS (Micro-ElectroMechanical Systems) – ìèíèàòþðíûì ïðîìûøëåííûì ñèñòåìàì, îáúåäèíåííûì ñ ÷èïàìè. Ïî îöåíêàì NEXUS (Åâðîïåéñêàÿ àññîöèàöèÿ MEMS-ïðîèçâîäèòåëåé), MEMS-ðûíîê âûðàñòåò ñ 240 ìëí. äîëë. â 1996 ã. äî 690 ìëí. äîëë. ê 2005-ìó.  ýòîì ãîäó ñòàëî èçâåñòíî î ïåðåãîâîðàõ ïðåäñòàâèòåëåé êîìïàíèé Intel, AMD è Apple ñ ðóêîâîäñòâîì ôèðìû Cooligy, âûïóñêàþùåé MEMS-ñèñòåìû âîäÿíîãî îõëàæäåíèÿ ïðîöåññîðîâ. Ïðåäëîæåííûé Cooligy ýëåêòðîêèíåòè÷åñêèé MEMS-íàíîñ ïðîãîíÿåò âîäó ïî ìèêðîêàíàëàì ïðîöåññîðà, ñíèìàÿ â ÷åòûðå ðàçà áîëüøå òåïëîâîé ýíåðãèè (1 êÂò), íåæåëè ñóùåñòâóþùèå ñèñòåìû âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ. Âîåííîå íàó÷íîå àãåíòñòâî DARPA íà áàçå MEMS ãîòîâèò ìèêðîñàìîëåò äëèíîé 15 ñì è ìàññîé 50 ã, ñïîñîáíûé äåðæàòüñÿ â âîçäóõå 60 ìèí, ïîäíèìàòüñÿ íà âûñîòó 10 êì è äâèãàòüñÿ ñî ñêîðîñòüþ 30 êì/÷. Îí îáîðóäîâàí âèäåî- è èíôðàêðàñíîé êàìåðàìè è ðàäàðîì, à åãî áîðòîâîé ìèêðîêîìïüþòåð îáåñïå÷èâàåò ñàìîñòîÿòåëüíîå äâèæåíèå ïî çàäàííîìó ìàðøðóòó. Íî íà ñìåíó íåäàâíî ïîÿâèâøåìóñÿ òåðìèíó MEMS óæå ñïåøèò íîâûé – NEMS (íàíîýëåêòðîìåõàíèêà), è MEMS-ïðîèçâîäèòåëè îáåùàþò íà áàçå íàíîòåõíîëîãèé âûïóñòèòü ÷åðåç ãîä-äâà óìíûå ðàäèîäàò÷èêè RFID ñ ìèêðîàíòåííàìè. ÝíåðãåòèêàÓ÷åíûå óíèâåðñèòåòà ã. Òóëñà (øò. Îêëàõîìà) èçîáðåëè áàòàðåè ðàçìåðîì 1 ìêì, êîòîðûå ïðåêðàñíî ïîäîéäóò äëÿ ïèòàíèÿ êðîõîòíûõ ðîáîòîâ.  íàó÷íûõ èíñòèòóòàõ ðÿäà ñòðàí ïðîõîäÿò ôèíàëüíûå ñòàäèè ýêñïåðèìåíòîâ ïî ñîçäàíèþ óãëåðîäíûõ ýëåêòðîäîâ íà îñíîâå îäíîñòåííûõ íàíîðîæêîâ (îñîáîé ðàçíîâèäíîñòè íàíîòðóáîê) äëÿ ìåòàíîëîâûõ òîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ, ñïîñîáíûõ îáåñïå÷èâàòü äåñÿòêè ÷àñîâ íåïðåðûâíîé ðàáîòû íîóòáóêîâ è ìîáèëüíûõ òåëåôîíîâ. Íàíî÷àñòè÷êè ðàçíûõ ìàòåðèàëîâ ñëóæàò îòëè÷íûì êàòàëèçàòîðîì. Òàê, äîáàâëåííîå â ñûðóþ íåôòü íàíîçîëîòî çíà÷èòåëüíî ïîâûøàåò êà÷åñòâî ïðîöåññà åå î÷èñòêè. À ïðèñàäêà ê òîïëèâó íà îñíîâå óãëåðîäíûõ òðóáîê ïðèâîäèò ê åãî áîëåå ïîëíîé óòèëèçàöèè, ñíèæàÿ ê òîìó æå óðîâåíü âðåäíûõ âûáðîñîâ.  óíèâåðñèòåòå Áåðêëè çàïóùåí ýëåêòðè÷åñêèé îäíîëîïàñòíûé ðîòîð ðàçìåðîì 300 íì. Ëîïàñòü ïðèêðåïëåíà ê âàëó, ñäåëàííîìó èç óãëåðîäíîé òðóáêè. ÌåäèöèíàÍà ñìåíó ïðîåêòó "Ãåíîì ÷åëîâåêà" ïðèøåë ïðîåêò "Ãåíîì ýïèòàêñèàëüíîãî ñëîÿ ÷åëîâåêà", ôèêñèðóþùèé õèìè÷åñêèå ïðîöåññû, ñïîñîáíûå çàïóñêàòü èëè îñòàíàâëèâàòü ðàáîòó ðàçëè÷íûõ ÷åëîâå÷åñêèõ ãåíîâ. Òàêóþ ðàáîòó ìîæíî âûïîëíèòü òîëüêî íà áàçå ñîâðåìåííûõ íàíîäîñòèæåíèé. À Ìèíçäðàâó Ðîññèè ñ ïîìîùüþ íàíîòåõíîëîãèé óäàëîñü ðàñøèôðîâàòü ãåíåòè÷åñêèé êîä âèðóñà àòèïè÷íîé ïíåâìîíèè, ïîëó÷åííîãî ó åäèíñòâåííîãî çàáîëåâøåãî åþ ðîññèéñêîãî ãðàæäàíèíà.  óíèâåðñèòåòå Ëîñ-Àíäæåëåñà ñîçäàí çîíä, ñîñòîÿùèé èç îäíîé ìîëåêóëû äëèíîé 20 íì è ñïîñîáíûé îáðàçîâûâàòü âðåìåííûå ñâÿçè ñ îòäåëüíûìè ó÷àñòêàìè ìîëåêóëû ÄÍÊ. Ñòðóêòóðó ÄÍÊ ìîæíî ïðè ýòîì ôèêñèðîâàòü â ïðîöåññå òîìîãðàôè÷åñêîãî ñêàíèðîâàíèÿ îáðàçöîâ ðàñòâîðîâ, ñîäåðæàùèõ òàêèå ìîëåêóëÿðíûå êîìïëåêñû. Èíñòèòóò àíàëèòè÷åñêîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ ÐÀÍ ðàçðàáîòàë ÄÍÊ-àíàëèçàòîð "Íàíîôîð 03-Ñ", îïðåäåëÿþùèé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ìîëåêóë è âûïîëíÿþùèé ôðàãìåíòíûé àíàëèç ÄÍÊ ñ ðàçðåøåíèåì â îäèí íóêëåîòèä. Êîìïàíèÿ Rutgers òðóäèòñÿ íàä íàíîìîòîðîì (ïðîåêò Viral Protein Nano Motor) äëÿ óñòðîéñòâà, ïåðåìåùàþùåãîñÿ ïî êðîâåíîñíîé ñèñòåìå ÷åëîâåêà è âîññòàíàâëèâàþùåãî ïîâðåæäåííóþ êëåòî÷íóþ ñòðóêòóðó. Ñåãîäíÿ âñå êðóïíåéøèå ôàðìàöåâòè÷åñêèå êîìïàíèè çàíèìàþòñÿ ñîçäàíèåì ñèñòåì êëåòî÷íîé äîñòàâêè ëåêàðñòâ, ïîäðàçóìåâàþùèõ ïåðåíîñ íàíîðîáîòàìè öåëåáíûõ ìîëåêóë ïðÿìî ê âðåäîíîñíûì áàêòåðèÿì. Ïîìîãëè íàíîòåõíîëîãèè è áèîëîãàì. Ñ èõ ïîìîùüþ àâñòðàëèéñêèé ãåîëîã Ôèëèïïà Óèíå ñìîãëà âûÿâèòü áàêòåðèè ðàçìåðîì 100 íì (òàê íàçûâàåìûå íàíîáû) â îáðàçöàõ, ïðîëåæàâøèõ â ãðóíòå ñîòíè ìèëëèîíîâ ëåò. Ðàíåå ñ÷èòàëîñü, ÷òî æèâàÿ êëåòêà íå ìîæåò ïîääåðæèâàòü íîðìàëüíûé îáìåí âåùåñòâ, åñëè åå ðàçìåð íå ïðåâûøàåò 200 íì. Íî îêàçàëîñü, ÷òî íàíîáû îòëè÷íî æèâóò è ðàçìíîæàþòñÿ – ïðàâäà, òîëüêî â êîëëåêòèâå.  êîëîíèè íàíîáîâ ðàçëè÷íûå ãðóïïû áàêòåðèé áåðóò íà ñåáÿ ðàçíûå ôóíêöèè ïî ïîääåðæàíèþ îáùåé æèçíåäåÿòåëüíîñòè. ÏðîìûøëåííîñòüÊîíöåðí BMW ðàçðàáàòûâàåò íà áàçå íàíîïîðîøêîâ ñàìîî÷èùàþùèåñÿ àâòîìîáèëüíûå ïîâåðõíîñòè, à â Audi òàêèå ïîðîøêè ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ ñîçäàíèÿ ïðî÷íûõ çåðêàë è îòðàæàòåëåé, ñòîéêèõ ê öàðàïèíàì. Ïðîöåññîðû Intel è AMD ïîëèðóþòñÿ íàíîïîðîøêîì, ÷òî ïîçâîëÿåò èçáåæàòü çàãðÿçíåíèÿ ïîâåðõíîñòè ìèêðîñêîïè÷åñêèìè ïûëèíêàìè. Àêòèâíî èñïîëüçóþòñÿ íàíîïîðîøêè ïðè èçãîòîâëåíèè DVD-äèñêîâ.  Êàëèôîðíèéñêîì óíèâåðñèòåòå ñîçäàíà ëåãêàÿ ïåíà, ñîäåðæàùàÿ íàíî÷àñòè÷êè ñòåêëà è ïðåâðàùàþùàÿñÿ ïîñëå çàòâåðäåâàíèÿ â âûñîêîïðî÷íûé ìàòåðèàë. Äðóãàÿ íàõîäêà ýòèõ ó÷åíûõ, – ìàòåðèàë, ïîâåðõíîñòü êîòîðîãî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìíîæåñòâî èãë äëèíîé íåñêîëüêî íàíîìåòðîâ, – áóäåò ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ ïîêðûòèÿ êîðïóñîâ ïîäâîäíûõ ëîäîê. Îí ïîçâîëèò ñíèçèòü óðîâåíü òðåíèÿ êîðïóñà î âîäó è ñäåëàåò ñóáìàðèíû áåñøóìíûìè. À åùå îäíî äîñòèæåíèå êàëèôîðíèéöåâ, èñòî÷íèê êîãåðåíòíîãî èçëó÷åíèÿ íà áàçå îäíîãî àòîìà öåçèÿ, óïðîñòèò óïðàâëåíèå áóäóùèìè êâàíòîâûìè êîìïüþòåðàìè. Ó÷åíûå èç ðîññèéñêîãî Èíñòèòóòà îáùåé ôèçèêè ÐÀÍ è Èíñòèòóòà íàíîòåõíîëîãèé Ìåæäóíàðîäíîãî ôîíäà "Êîíâåðñèÿ" âûðàñòèëè íà ïîâåðõíîñòè àëþìèíèÿ ñ õðîìîâûì ïîêðûòèåì ñ ïîìîùüþ óñòàíîâêè íàíîëèòîãðàôèè "Ëó÷-2" óãëåðîäíûå îáúåêòû ðàçìåðîì 3 íì.  Ïðèíñòîíñêîì óíèâåðñèòåòå ðàçðàáîòàí äåôîðìèðóåìûé ýëåêòðîïðîâîäíèê, êîòîðûé ìîæíî ðàñòÿãèâàòü â äâà ðàçà (äî ñèõ ïîð ëó÷øèå ýëàñòè÷íûå ïðîâîäÿùèå ìàòåðèàëû ðàñòÿãèâàëèñü íà 5–10%). Îí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïðîâîäÿùèé ñëîé èç çîëîòà òîëùèíîé 25 íì. Òåïåðü ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ñîçäàâàòü ïåðåíîñíûå íàäóâíûå êîìïüþòåðíûå ñåòè è êîæó äëÿ ðîáîòîâ, ñïîñîáíóþ ïåðåäàâàòü "îùóùåíèÿ" è óïðîùàþùóþ óïðàâëåíèå ïåðèôåðèéíûìè ñèñòåìàìè. Ïîêà íàèáîëåå âîñòðåáîâàííûì òîâàðîì íà ðûíêå íàíîìàòåðèàëîâ îñòàþòñÿ óãëåðîäíûå òðóáêè. Êîìïàíèÿ Carbon Nanotechnologies ïðîäàåò èõ ïî öåíå 500 äîëë. çà 1 ã, à â äåíü îíà èçãîòàâëèâàåò îêîëî 1 êã òðóáîê. Íåáîëüøèå îáúåìû ïðîèçâîäñòâà îáúÿñíÿþòñÿ íå òîëüêî îãðàíè÷åííûìè ìîùíîñòÿìè. Ôèðìû, âûïóñêàþùèå òîâàðû ìàññîâîãî ñïðîñà, íå ñïåøàò èñïîëüçîâàòü íàíîòðóáêè ïðåæäå âñåãî ïîòîìó, ÷òî èõ ïîêà íåëüçÿ çàêóïàòü â áîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ. Íî òàêîé çàìêíóòûé êðóã áóäåò ðàçîðâàí óæå â áëèæàéøèå 2–3 ãîäà, êîãäà îáúåì ïðîèçâîäñòâà óãëåðîäíûõ òðóáîê âûðàñòåò â ñîòíè ðàç. Îñîáîå âíèìàíèå íàíîòåõíîëîãè óäåëÿþò êðèñòàëëîãðàôèè. Äåëî â òîì, ÷òî ðó÷íàÿ ñáîðêà îäíîãî íàíîóñòðîéñòâà èç àòîìîâ ìîæåò ïîòðåáîâàòü íåñêîëüêèõ ëåò, à äî ïîÿâëåíèÿ ìîëåêóëÿðíûõ ðîáîòîâ-ñáîðùèêîâ åùå äàëåêî. Ïîýòîìó íåìàëî èññëåäîâàíèé íàïðàâëåíî íà ïîèñê òåõíîëîãèé âûðàùèâàíèÿ íàíîìàòåðèàëîâ è íàíîóñòðîéñòâ â âèäå êðèñòàëëîâ, êîòîðûå ê òîìó æå ïî äîñòèæåíèè îïðåäåëåííîãî ðàçìåðà ìîãóò ðàñïàäàòüñÿ íà ìíîæåñòâî êîïèé ñ èäåíòè÷íîé ñòðóêòóðîé. Èíñòèòóò êðèñòàëëîãðàôèè ÐÀÍ ïðåäñòàâèë òåõíîëîãèþ óïðàâëÿåìîãî âûðàùèâàíèÿ íèòåâèäíûõ êðèñòàëëîâ êðåìíèÿ (òàê íàçûâàåìûå îñòðèéíûå íàíîñòðóêòóðû), çà ðóáåæîì ïîêà îòñóòñòâóþùóþ. Ðàäèóñ çàêðóãëåíèÿ íà âåðøèíàõ êðèñòàëëîâ ñîñòàâëÿåò âñåãî 2 íì, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ â íàíîýëåêòðîíèêå êàê òî÷å÷íûå èñòî÷íèêè ýëåêòðîíîâ â ëó÷åâûõ ïðèáîðàõ. Åùå îäèí ïðîåêò ÈÊ ÐÀÍ – ïîäãîòîâêà òðåêîâûõ íàíîìåìáðàí ñ ïîðàìè 50–5000 íì, ïðèìåíÿåìûõ â ïðîåêòàõ âûäåëåíèÿ âèðóñîâ, òîíêîé î÷èñòêè âîçäóõà èëè æèäêîñòè è âî ìíîæåñòâå äðóãèõ çàäà÷. À ñîçäàâàåìûé â ÈÊ ÐÀÍ êîìïüþòåðíûé ïðîãðàììíûé êîìïëåêñ BARD (áàçîâûé àíàëèç ðåôëåêòîìåòðè÷åñêèõ äàííûõ) ïîçâîëèò îïðåäåëÿòü ýëåêòðîííóþ ñòðóêòóðó òîíêèõ (â òîì ÷èñëå íàíî-) ïëåíîê, àíàëèçèðóÿ ðàçëè÷íûå âèäû ðàññåèâàåìîãî èìè èçëó÷åíèÿ. Ïðîèçâîäèòåëè, çíàÿ äåòàëüíóþ ñòðóêòóðó íàíîïëåíîê, ñìîãóò âûïóñêàòü èõ ïðîìûøëåííûå îáðàçöû âûñîêîãî êà÷åñòâà. Áóäóùåå ðûíêà íàíîòåõíîëîãèéÌèëëèàðäíûå èíâåñòèöèè â íàíîòåõíîëîãèè ñâÿçàíû ñ ïîÿâëåíèåì ó ÷åëîâå÷åñòâà øàíñà ðåøèòü âñå êëþ÷åâûå ïðîáëåìû ñîâðåìåííîñòè. Ãåíåòè÷åñêè ìîäèôèöèðîâàííûå ðàñòåíèÿ è æèâîòíûå, ðàñòóùèå íå ïî äíÿì, à ïî ÷àñàì, ïîáåäÿò ïðîáëåìó ãîëîäà íà ïëàíåòå. Íàíîðîáîòû ñìîãóò ñîáèðàòü â íåîãðàíè÷åííûõ êîëè÷åñòâàõ ëþáûå ïðåäìåòû ïåðâîé íåîáõîäèìîñòè èç ïðîèçâîëüíûõ ïîäðó÷íûõ ìàòåðèàëîâ. Èçáàâëåíèå îò ãîëîäà è ïëîõèõ óñëîâèé æèçíè ïîçâîëèò ïðàâèòåëüñòâàì ñîñðåäîòî÷èòüñÿ íà ïîâûøåíèè êóëüòóðíîãî óðîâíÿ, à ñðåäíåå îáðàçîâàíèå ñòàíåò äîñòóïíî âñåì äåòÿì çåìëè. Ìåäèêè ñ ïîìîùüþ ãåííîé èíæåíåðèè è ìîëåêóëÿðíûõ àâòîìàòîâ, ñïîñîáíûõ ñëåäèòü çà ñîñòîÿíèåì êëåòîê ÷åëîâå÷åñêîãî òåëà è ïðè íåîáõîäèìîñòè ðåìîíòèðîâàòü èõ, ðàññ÷èòûâàþò ñêàçàòü "íåò" áîëåçíÿì, à âîçìîæíî, è ñìåðòè. Óäàñòñÿ îñòàíîâèòü ãèáåëü ìíîæåñòâà ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ è âîññòàíîâèòü óòðà÷åííûå âèäû æèâîòíûõ è ðàñòåíèé, ñîçäàâ èõ êëîíû. Ïðåêðàòèòñÿ çàãðÿçíåíèå ïëàíåòû – íàíîðîáîòû ñìîãóò ïåðåðàáîòàòü ëþáûå îòõîäû, ïåðåâîäÿ èõ â óäîáðåíèå èëè ýíåðãîðåñóðñû. Ïîÿâèòñÿ âîçìîæíîñòü áåçîïàñíûõ êîñìè÷åñêèõ ïóòåøåñòâèé, à çàòåì Çåìëÿ è âñÿ Ñîëíå÷íàÿ ñèñòåìà áóäóò ïðåîáðàçîâàíû âî áëàãî ÷åëîâå÷åñòâà. Âñå ýòî ñîãëàñíî âåñüìà àâòîðèòåòíûì ïðîãíîçàì âïîëíå ðåàëüíî, "íàíî-ðàé" íà Çåìëå ìîæåò íàñòóïèòü óæå â ïåðâîé ïîëîâèíå íûíåøíåãî âåêà. Âåäü ìàññîâîå ðàñïðîñòðàíåíèå äîñòèæåíèé, îñíîâàííûõ íà íàíîòåõíîëîãèÿõ, íà÷íåòñÿ ÷åðåç 10 ëåò. Íî, ê ñîæàëåíèþ, â äîâåñîê êî ìíîæåñòâó ïðèêëàäíûõ âûãîä çåìíàÿ öèâèëèçàöèÿ ìîæåò ïîëó÷èòü íå ìåíüøèå ñîöèàëüíûå ïðîáëåìû. Äâà äåñÿòèëåòèÿ ïðàêòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé – ýòî êðàéíå ìàëî äëÿ çðåëîñòè íàó÷íîãî íàïðàâëåíèÿ, ïîýòîìó îòíîøåíèå îáùåñòâà ê íàíîòåõíîëîãèÿì ñåãîäíÿ î÷åíü íåîäíîçíà÷íî. Âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî ñ ïîìîùüþ íàíîòåõíîëîãèé áîãàòûå ñòàíóò åùå áîãà÷å è ñìîãóò æèòü âå÷íî. À ïðåäñòàâèòåëè îñòàëüíîé ÷àñòè ÷åëîâå÷åñòâà, ïîëó÷èâ îò ýëèòû áåñïëàòíûé êóñîê õëåáà è íàáîð ïðåäìåòîâ ïåðâîé íåîáõîäèìîñòè, òàê è îñòàíóòñÿ ëþäüìè âòîðîãî ñîðòà, æèâóùèìè ïîä ãëîáàëüíûì êîíòðîëåì ÍàíîÁðàòà. Âñå íàíîòåõíîëîãè÷åñêèå äîñòèæåíèÿ ïàòåíòóþòñÿ, ïîýòîìó äîñòóï ê íèì ñåðüåçíî îãðàíè÷åí óæå ñåãîäíÿ.  êàêîì íàïðàâëåíèè ñâåðíåò ÷åëîâå÷åñòâî ïîä âëèÿíèåì çàâîðàæèâàþùèõ íàíîäîñòèæåíèé, ñòàíåò ïîíÿòíî äîñòàòî÷íî áûñòðî. Î ñåðîé è çåëåíîé ñëèçèÏîòåíöèàëüíóþ îïàñíîñòü íàíîòåõíîëîãèé îòìå÷àþò ìíîãèå èçâåñòíûå ýêñïåðòû. Òàê, óæå óïîìèíàâøèéñÿ Ýðèê Äðåêñëåð, äèðåêòîð Èíñòèòóòà ïðåäâèäåíèÿ (Foresight Institute – âåäóùàÿ íàíîòåõíîëîãè÷åñêàÿ îðãàíèçàöèÿ ÑØÀ, ôèíàíñèðóþùàÿ èññëåäîâàíèÿ è àêòèâíî çàíèìàþùàÿñÿ ïðîïàãàíäîé äàííîãî íàïðàâëåíèÿ), âûäâèíóë êîíöåïöèþ ñåðîé ñëèçè, çàâåðøàþùóþ ñóùåñòâîâàíèå ÷åëîâå÷åñòâà. Ñîãëàñíî ýòîé êîíöåïöèè óíèâåðñàëüíûå ìîëåêóëÿðíûå ñàìîñáîðùèêè, îáó÷åííûå äåëàòü èç ïîäðó÷íûõ ìàòåðèàëîâ ñåáå ïîäîáíûå êîïèè, åäâà áóäó÷è ñîçäàííûìè, òóò æå ïðèìóòñÿ çà îêðóæàþùóþ ñðåäó, íà÷íóò øòàìïîâàòü ñâîè êëîíû èç äîñòóïíûõ ìîëåêóë è â êîíöå êîíöîâ âñþ Âñåëåííóþ ïðåâðàòÿò â îäíîîáðàçíóþ ñåðóþ ìàññó, ñîñòîÿùóþ òîëüêî èç íàíîðîáîòîâ. Ýòîé òî÷êè çðåíèÿ ïðèäåðæèâàåòñÿ, â ÷àñòíîñòè, Áèëë Äæîé, îäèí èç îñíîâàòåëåé Sun: îí íåîäíîêðàòíî âûñêàçûâàëñÿ îá îïàñíîñòè íàíîòåõíîëîãèé. À åñëè ðàáîòó ñàìîðåïëèêàòîðîâ óäàñòñÿ êîíòðîëèðîâàòü, òî òîãäà îíè îêàæóòñÿ èäåàëüíûì îðóæèåì. Íî â ëþáîì ñëó÷àå èç-çà òîãî, ÷òî ôóíêöèîíèðîâàíèå âñåõ óñòðîéñòâ ìèêðîìèðà íîñèò âåðîÿòíîñòíûé õàðàêòåð, âñåãäà âîçìîæíû ìóòàöèè ìèêðîàâòîìàòîâ ïîä âëèÿíèåì íåïðåäñêàçóåìûõ âíåøíèõ âîçäåéñòâèé, ïðèâîäÿùèå ê îòêàçó îò âûïîëíåíèÿ çàäàííîé ïðîãðàììû è ðàçðóøèòåëüíîìó ïîâåäåíèþ. Ïîêà êîíöåïöèÿ ñåðîé ñëèçè íå âûäåðæèâàåò ïðîñòîé êðèòèêè. Âåäü äëÿ ñàìîñáîðêè íàíîðîáîòó íóæíû ïàëüöû-ìàíèïóëÿòîðû, ñîâðåìåííûå àíàëîãè êîòîðûõ (ìèêðîýëåìåíòû ìîäèôèöèðîâàííûõ àòîìíûõ ìèêðîñêîïîâ) çíà÷èòåëüíî ïðåâîñõîäÿò ðàçìåðû àòîìîâ, ÷òî â ïðèíöèïå íå ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü àâòîíîìíûå ñáîðùèêè íàíîðàçìåðîâ. Êðîìå òîãî, òàêèå ìàíèïóëÿòîðû âåñüìà íåñîâåðøåííû: ê íèì "ïðèëèïàþò" ïîñòîðîííèå àòîìû, è ïîêà íåÿñíî, êàê èçáàâèòüñÿ îò âñåõ ýòèõ ïîáî÷íûõ ýôôåêòîâ. Íåïîíÿòíî òàêæå, îòêóäà ïîäîáíûì ðîáîòàì áðàòü ýíåðãèþ è êàê îíà áóäåò ðàññåèâàòüñÿ â ðåçóëüòàòå ìàñøòàáíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ïðåîáðàçîâàíèé. Ïîêà ÷òî èäåÿ ñåðîé ñëèçè (â òîì âèäå, â êàêîì îíà ñôîðìóëèðîâàíà) ïðîòèâîðå÷èò çàêîíàì òåðìîäèíàìèêè. Âïðî÷åì, òåîðåòè÷åñêàÿ âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ñàìîñáîðùèêîâ îñòàåòñÿ, è òî, ÷òî êàæåòñÿ ñîâåðøåííî íåðåàëüíûì ñåãîäíÿ, çàâòðà âïîëíå ìîæåò ñòàòü îáûäåííîñòüþ. Ïîêàçàòåëüíî, ÷òî â 2003 ã. îäèí èç ïðèçîâ Èíñòèòóòà ìîëåêóëÿðíîãî ïðîèçâîäñòâà (IMM), ðàáîòà êîòîðîãî ôèíàíñèðóåòñÿ Èíñòèòóòîì ïðåäâèäåíèÿ, áûë ïðèñóæäåí çà òåîðåòè÷åñêèå ðàçðàáîòêè ïî ñîçäàíèþ ñòðàæåé, ñïîñîáíûõ êîíòðîëèðîâàòü äåÿòåëüíîñòü ñàìîðåïëèêàòîðîâ. Áîëåå âåðîÿòíà äðóãàÿ ïðîáëåìà – êîíöåïöèÿ çåëåíîé ñëèçè. Ó÷åíûå ïðåäóïðåæäàþò, ÷òî ñóùåñòâóåò ðåàëüíàÿ âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ðàçðóøèòåëüíûõ âèðóñîâ è áàêòåðèé, êîòîðûå, áûñòðî ðàçìíîæàÿñü, ïðîñòî óíè÷òîæàò âñþ æèçíü íà ïëàíåòå, ðàçîáðàâ áåëêîâûå ñòðóêòóðû íà îòäåëüíûå ìîëåêóëû.  òåõíîëîãè÷åñêîì ïëàíå ýòà çàäà÷à ïðîùå – âèðóñû ìîãóò ïîëüçîâàòüñÿ ñòðîèòåëüíûì ìàòåðèàëîì è ãîòîâûìè ýíåðãîðåñóðñàìè êëåòîê. Òàê, â íîÿáðå 2003 ã. ïîÿâèëîñü ñîîáùåíèå î òîì, êàê ó÷åíûå Èíñòèòóòà àëüòåðíàòèâíûõ áèîëîãè÷åñêèõ èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè (ã. Ðîêâèëë, øò. Ìýðèëýíä) ñîáðàëè çà 14 äíåé òî÷íóþ æèâóþ êîïèþ âèðóñà PhiX èç êîììåð÷åñêè äîñòóïíûõ ìàòåðèàëîâ (â 2002 ã. ãðóïïà àìåðèêàíñêèõ ó÷åíûõ ñîçäàëà òàêèì æå ñïîñîáîì ïîëèâèðóñ, íî ïîòðàòèëà íà ðàáîòó òðè ãîäà). PhiX èçâåñòåí òåì, ÷òî ñòàë ïåðâûì çåìíûì ñóùåñòâîì, ãåíåòè÷åñêèé êîä êîòîðîãî áûë ðàñøèôðîâàí â 1978 ã. Åãî ãåíîì ñîñòîèò èç 5386 ýëåìåíòîâ, ïðè÷åì ó÷åíûå ñîñòûêîâûâàëè èõ âðó÷íóþ. Äàëåå îíè íàìåðåíû ñêîíñòðóèðîâàòü ñ íóëÿ èñêóññòâåííóþ áàêòåðèþ è ïîïðîáîâàòü àâòîìàòèçèðîâàòü òåõíîëîãèþ ñáîðêè ÄÍÊ, ÷òîáû â áóäóùåì ñîçäàâàòü áîëåå ñëîæíûå æèâûå îðãàíèçìû. Äàííûé ïðîåêò âûçâàë íåîäîáðèòåëüíûå êîììåíòàðèè ïðåäñòàâèòåëåé ÖÐÓ, îïàñàþùèõñÿ, ÷òî òåõíîëîãèè ðàçðàáîòêè âèðóñîâ ñòàíóò äîñòóïíû ñòðàíàì, ïîääåðæèâàþùèì ãëîáàëüíûé òåððîðèçì. Íàíîòåõíîëîãèè òàÿò è äðóãèå îïàñíîñòè.  2002 ã. àìåðèêàíñêîå Àãåíòñòâî ïî çàùèòå îêðóæàþùåé ñðåäû (EPA), ÍÀÑÀ è ìåæäóíàðîäíàÿ íåïðàâèòåëüñòâåííàÿ ãðóïïà ïî çàùèòå ïðàâ ÷åëîâåêà â òåõíîëîãè÷åñêóþ ýðó ETC Group ïî ðåçóëüòàòàì ñîâìåñòíîãî èññëåäîâàíèÿ ñîîáùèëè, ÷òî âäûõàíèå íàíîòðóáîê (íà ñåãîäíÿ áàçîâîãî ñòðîèòåëüíîãî íàíîìàòåðèàëà), êîòîðîìó ñëó÷àéíî îêàçàëàñü ïîäâåðæåííîé ãðóïïà àñòðîíàâòîâ, ïðèâîäèò ê çàáîëåâàíèþ ëåãêèõ. Òàêèå óãëåðîäíûå òðóáêè âåñüìà ñõîæè ïî íåãàòèâíîìó âîçäåéñòâèþ ñ îáû÷íîé ñàæåé. Êðîìå òîãî, ÷àñòèöû íàíîóñòðîéñòâ ëåãêî ìîãóò ïðîíèêàòü â êëåòêè ÷åðåç ïîðû èõ ñòåíîê è íàêàïëèâàòüñÿ â îðãàíàõ. Ïîñëåäñòâèÿ òàêîãî çàøëàêîâûâàíèÿ ïîêà íåÿñíû, íî âðÿä ëè îíè áóäóò ïîçèòèâíûìè. Âûçûâàþò îïðåäåëåííóþ òðåâîãó äîñòèæåíèÿ â ñôåðå ãåííûõ ìàíèïóëÿöèé. Íàèáîëåå àêòèâíûå ñòîðîííèêè ýòîãî íàïðàâëåíèÿ âûäâèíóëè èäåþ "íîðìàëüíîãî ÷åëîâå÷åñêîãî ãåíîòèïà", ðàçäåëÿþùóþ êàê îòäåëüíûõ ëþäåé, òàê è öåëûå ðàñû íà "ïðàâèëüíûå" è "íåïðàâèëüíûå". Ïî íåêîòîðûì ïðîãíîçàì, óæå â 2020 ã. îòáîð ñîòðóäíèêîâ íà âàæíûå êîðïîðàòèâíûå ïîçèöèè â ðàçâèòûõ ñòðàíàõ áóäåò ïðîèñõîäèòü ïîñëå àíàëèçà ÄÍÊ íà íàëè÷èå îòêëîíåíèé â çäîðîâüå, à â 2025 ã. ê òàêîé ïðîâåðêå äîáàâèòñÿ ïðîöåäóðà èññëåäîâàíèÿ õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ìîçãà, ïîçâîëÿþùàÿ âûÿâèòü ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ÷åëîâåêà ê àíòèñîöèàëüíîìó è, ìîæåò áûòü, àíòèêîðïîðàòèâíîìó ïîâåäåíèþ. Íå ðåøåíî ñåãîäíÿ è ìíîæåñòâî ýòè÷åñêèõ ïðîáëåì. Îáùåèçâåñòíî íåãàòèâíîå îòíîøåíèå æèòåëåé ìíîãèõ ñòðàí ê ãåíåòè÷åñêè ìîäèôèöèðîâàííîé ïèùå (äàæå åñëè îíà ïîçâîëÿåò ýòèì ãîñóäàðñòâàì èçáàâèòüñÿ îò ãîëîäà), ê òðàíñïëàíòàöèè îðãàíîâ (äàæå åñëè îíè áóäóò âûðàùèâàòüñÿ èñêóññòâåííî) è ò. ä. Ãëàâíûì ïðåïÿòñòâèåì íà ïóòè íàíîòåõíîëîãèé îñòàåòñÿ ñàì ÷åëîâåê. Âîçìîæíîñòè íàíîòåõíîëîãèéÏðàêòè÷åñêîå âîïëîùåíèå ïåðå÷èñëåííûõ äàëåå ïðîãíîçîâ îæèäàåòñÿ â ïåðèîä äî 2060 ã., õîòÿ ñ 2025 ã. âîçìîæíà è áîëåå ðàííÿÿ ðåàëèçàöèÿ îòäåëüíûõ ïóíêòîâ. Òàêèå îöåíêè âûäâèãàåò íåìàëîå êîëè÷åñòâî ýêñïåðòîâ. Ïîêà èõ ïðîãíîçû ïðîäîëæàþò âåñüìà òî÷íî ñáûâàòüñÿ, è íå âèäíî ïðè÷èí, ñïîñîáíûõ ýòèì ïðîãíîçàì ïîìåøàòü. Ìíîãîå çàâèñèò ïðåæäå âñåãî îò äîñòóïíîñòè âû÷èñëèòåëüíûõ ðåñóðñîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ íàíîòåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Âîçìîæíîñòè íàíîòåõíîëîãèé, êîòîðûå áóäóò äîñòóïíû ÷åëîâå÷åñòâó ÷åðåç 50–60 ëåò, òàêîâû: Ïåðåõîä ê ïðîèçâîäñòâó ÎÇÓ íà áàçå óãëåðîäíûõ òðóáîê îæèäàåòñÿ óæå â ñëåäóþùåì ãîäó. Êîìïàíèè Nanosys è In-Q-Tel (ïîñëåäíÿÿ ôèíàíñèðóåòñÿ ÖÐÓ è çàíèìàåòñÿ ðèñêîâàííûìè òåõíîëîãè÷åñêèìè ïðîåêòàìè) âçÿëèñü çà ðàçðàáîòêó íåîðãàíè÷åñêèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ íàíîñòðóêòóð. Òàêèå íàíîñòðóêòóðû, ðàçâèâàåìûå íà îñíîâå òåîðèè êâàíòîâûõ òî÷åê, ïîçâîëÿò ñîçäàòü êâàíòîâûå ëàçåðû, îäíîýëåêòðîííûå òðàíçèñòîðû è ò. ä.  áëèæàéøèå æå ïàðó äåñÿòèëåòèé íàíîòåõíîëîãè îáåùàþò âûïóñòèòü íà ìàññîâûé ðûíîê óñòðîéñòâà õðàíåíèÿ îäíîãî òåðàáàéòà èíôîðìàöèè (ñîäåðæèìîå áèáëèîòåêè Êîíãðåññà ÑØÀ) íà íîñèòåëå ðàçìåðîì 1 ñì3 è ïðîöåññîðû ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ îäíà òûñÿ÷à òåðàôëîïñ. Òàêèå ðåñóðñû áóäóò âîñòðåáîâàíû â ñèñòåìàõ èíòåëëåêòóàëüíîé îáðàáîòêè ñèãíàëîâ, ðàñïîçíàâàíèÿ ðå÷è, îðãàíèçàöèè âûñîêîêà÷åñòâåííîé áåñïðîâîäíîé ñâÿçè è â ðàçëè÷íûõ âîåííûõ ïðèëîæåíèÿõ. Îæèäàåòñÿ òàêæå, ÷òî òåðàôëîïñíûå ìàøèíû ñìîãóò â ðåàëüíîì âðåìåíè ïðåäñêàçûâàòü ïîãîäó.  ñåðåäèíå âòîðîãî äåñÿòèëåòèÿ ïîÿâÿòñÿ ïåðâûå ìîëåêóëÿðíûå êîìïüþòåðû, à âîò êâàíòîâûå âû÷èñëèòåëüíûå ñèñòåìû ïîêà ïî-ïðåæíåìó îñòàíóòñÿ â ôàçå èññëåäîâàíèé. Ñóùåñòâåííî èçìåíèòñÿ ñòðóêòóðà ðûíêà ëåêàðñòâ, îáúåì êîòîðîãî òîëüêî â ÑØÀ ñîñòàâëÿåò 380 ìëðä. äîëë.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äîëÿ ôàðìàêîëîãè÷åñêèõ ôèðì, èñïîëüçóþùèõ íàíîòåõíîëîãèè, ðàâíÿåòñÿ 1%, à âîò ÷åðåç 10–15 ëåò èõ ïðîöåíò âîçðàñòåò äî 50%. Ñèñòåìû öåëåâîãî êëåòî÷íîãî âîçäåéñòâèÿ ïîÿâÿòñÿ â ïðîäàæå ÷åðåç 5–7 ëåò, à ìíîæåñòâî ëåêàðñòâ, ïîëó÷åííûõ íàíîòåõíîëîãè÷åñêèì ñïîñîáîì, íàõîäÿòñÿ ñåãîäíÿ ëèáî íà ýòàïå ïðîåêòèðîâàíèÿ, ëèáî íà ñàìûõ ðàííèõ ñòàäèÿõ êëèíè÷åñêèõ èñïûòàíèé. Íî óæå ÷åðåç 3–5 ëåò ñóïåðêîìïüþòåðû ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ 1 ïåòàôëîïñ ñìîäåëèðóþò ðàáîòó áåëêîâ è ïðîöåññ ïðîåêòèðîâàíèÿ íîâûõ ëåêàðñòâ ñóùåñòâåííî óñêîðèòñÿ. À â 20-õ ãîäàõ áóäåò îòðàáîòàíà òåõíîëîãèÿ íàïðàâëåííîé ýâîëþöèè áåëêîâûõ ïðåïàðàòîâ, êîòîðàÿ ïîçâîëèò ãîòîâèòü ëåêàðñòâà òî÷å÷íîãî âîçäåéñòâèÿ, íå èìåþùèå ïîáî÷íûõ ýôôåêòîâ. Ïðîèçîéäóò ýâîëþöèîííûå èçìåíåíèÿ è â ìèðîâîé ýíåðãåòèêå. Ñâåðõïðî÷íàÿ òåïëîñòîéêàÿ ñòàëü, ñîäåðæàùàÿ óãëåðîäíûå òðóáêè, ê 2005 ã. ñóùåñòâåííî ïîäåøåâååò è áóäåò àêòèâíî èñïîëüçîâàòüñÿ â îáîðóäîâàíèè òåïëîâûõ ýëåêòðîñòàíöèé (ÒÝÑ), áëàãîäàðÿ ÷åìó îíî ñìîæåò ðàáîòàòü ïðè áîëåå âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ.  ðåçóëüòàòå ïîâûñèòñÿ ÊÏÄ ÒÝÑ è ñíèçèòñÿ óðîâåíü âðåäíûõ âûáðîñîâ. Õîðîøèå òåïëîèçîëèðóþùèå ñâîéñòâà íîâûõ ìàòåðèàëîâ ñ íàíîäîáàâêàìè ïîçâîëÿò àâòîïðîèçâîäèòåëÿì óæå â 2010 ã. íàëàäèòü âûïóñê àâòîìîáèëåé, ãäå ýëåêòðè÷åñòâî äëÿ ïèòàíèÿ âñåé áîðòîâîé ýëåêòðîíèêè áóäåò âûðàáàòûâàòüñÿ çà ñ÷åò óòèëèçàöèè âûðàáàòûâàåìîãî ìàøèíîé òåïëà. À íà áàçå íîâûõ ïîëèìåðîâ íà÷íåòñÿ ìàññîâûé âûïóñê êîìïàêòíûõ è ýôôåêòèâíûõ ñîëíå÷íûõ áàòàðåé. Ïðàâèòåëüñòâî Âåëèêîáðèòàíèè âûäåëèëî 66 ìëí. äîëë. (ê êîòîðûì äîáàâèëîñü 200 ìëí. äîëë. îò ÷àñòíûõ èíâåñòîðîâ) íà ñòðîèòåëüñòâî Éîðêøèðñêîé ýëåêòðîñòàíöèè, êîòîðàÿ áóäåò ðàáîòàòü íà áèîìàññå (ñåíå è äðåâåñèíå). Çàòåì ñåòü òàêèõ ñòàíöèé íàìå÷åíî ðàçâåðíóòü ïî âñåé Àíãëèè. Ìàññîâàÿ âûðóáêà äåðåâüåâ äëÿ ýòîé öåëè ñåãîäíÿ íåâîçìîæíà, íî â 2010 ã. îæèäàåòñÿ âûâåäåíèå ãåíåòè÷åñêè ìîäèôèöèðîâàííûõ ïîðîä ðàñòåíèé ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ðîñòà. Îíè ìîãóò ñòàòü íîâûì âèäîì òîïëèâà äëÿ ïîäîáíûõ ýíåðãîñòðóêòóð. ßïîíèÿ âî âòîðîì äåñÿòèëåòèè íàìåðåíà ïîëíîñòüþ îòêàçàòüñÿ îò èìïîðòà íåôòè. Åå ñïåöèàëèñòû ðàññ÷èòûâàþò äîáðàòüñÿ äî îãðîìíûõ çàïàñîâ çàìîðîæåííîãî íàòóðàëüíîãî ãàçà (ãàçîãèäðàòà) íà äíå îêåàíà è âîññòàíàâëèâàòü åãî ñ ïîìîùüþ îðãàíè÷åñêèõ íàíîêàòàëèçàòîðîâ. À ðîññèéñêèé "Ãàçïðîì" îáåùàåò òàêèì ñïîñîáîì óâåëè÷èòü ñâîè çàïàñû ãàçà â 50 ðàç çà ñ÷åò ýêñïëóàòàöèè ìåñòîðîæäåíèé ãàçîãèäðàòà â îêåàíàõ è çîíàõ âå÷íîé ìåðçëîòû. Îæèäàåòñÿ ìàññîâîå ðàñïðîñòðàíåíèå èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ âûñîêîé åìêîñòè. Ìåòàíîëîâûå òîïëèâíûå ýëåìåíòû, ïðîöåññ ïðîèçâîäñòâà êîòîðûõ îñíîâàí íà íàíîòåõíîëîãèÿõ, ïîÿâÿòñÿ óæå â áëèæàéøèå ãîäû, íî ñðîê èõ ñëóæáû ñîñòàâèò îêîëî 50 ÷àñîâ. À ê 2020 ã. âîçìîæåí âûïóñê ÿäåðíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ äëÿ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ, â îñíîâå êîòîðûõ áóäóò çàëîæåíû íàíîêîíäåíñàòîðû. Òàêèå óñòðîéñòâà ñìîãóò ðàáîòàòü áåç ïåðåçàðÿäêè 50 ëåò. Òîëüêî çà ñ÷åò ïåðåâîäà áûòîâîé òåõíèêè íà ïîäîáíûå èñòî÷íèêè óäàñòñÿ ñýêîíîìèòü 10% ìèðîâûõ ýíåðãîðåñóðñîâ. Ñìû÷êà ñî ñìåæíûìè îáëàñòÿìè ãëîáàëüíîì ïëàíå íàìå÷àåòñÿ ñìû÷êà íàíî-, ðîáîòî- è áèîòåõíè÷åñêîãî íàïðàâëåíèé ñ èññëåäîâàíèÿìè èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà. Åùå â 2001 ã. Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé ôîíä ÑØÀ ïðîâåë ìàñøòàáíîå îáñóæäåíèå âîçìîæíûõ íàïðàâëåíèé ñòûêîâêè ýòèõ íàó÷íûõ îáëàñòåé. À â êîíöå íîÿáðÿ 2003 ã. Ñåíàò ÑØÀ íàïðàâèë íà ïîäïèñü ïðåçèäåíòó àêò î íàíîòåõíîëîãè÷åñêèõ ðàçðàáîòêàõ è èññëåäîâàíèÿõ XXI âåêà, êîòîðûì îòêðûâàåòñÿ Íàöèîíàëüíàÿ íàíîòåõíîëîãè÷åñêàÿ ïðîãðàììà ÑØÀ, íàïðàâëåííàÿ íà êîîðäèíàöèþ ìåæäèñöèïëèíàðíûõ èññëåäîâàíèé. Åå êîîðäèíàòîðîì âûñòóïèò Èíñòèòóò ñòàíäàðòîâ è òåõíîëîãèé NIST. Íà áëèæàéøèå ÷åòûðå ãîäà ó÷àñòíèêè ïðîãðàììû ïîëó÷àò 3,7 ìëðä. äîëë.  Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé ôîíä óéäåò 1,7 ìëðä., â Ìèíèñòåðñòâî ýíåðãåòèêè – 1,4 ìëðä., îñòàëüíàÿ ñóììà ïîñòóïèò â ðàñïîðÿæåíèå ÍÀÑÀ, NIST è Àãåíòñòâà ïî çàùèòå îêðóæàþùåé ñðåäû. Àêò çàäàåò êëþ÷åâûå íàïðàâëåíèÿ èíâåñòèöèé, òðåáóåò âûðàáîòàòü ôóíäàìåíòàëüíîå ïîíèìàíèå ïîòåíöèàëà òåõíîëîãèé ìàíèïóëèðîâàíèÿ íàíîîáúåêòàìè è ýòè÷åñêèå ñòàíäàðòû èññëåäîâàíèé, ñîçäàòü ñåòü íàíîòåõíîëîãè÷åñêèõ öåíòðîâ ïî âñåé ñòðàíå è îáåñïå÷èòü ëèäåðñòâî ÑØÀ â ýòîé îáëàñòè; îí ïîääåðæèâàåò íà÷èíàþùèå êîìïàíèè è ïðåäëàãàåò ñïîñîáû îðãàíèçàöèè ýôôåêòèâíîãî îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ.  ðàçäåëå äîêóìåíòà, îïðåäåëÿþùåãî íàèáîëåå îòâåòñòâåííûå íàïðàâëåíèÿ íàíîòåõíîëîãèé, íà ïåðâîì ìåñòå ðàñïîëîæèëèñü èññëåäîâàíèÿ ïî ñàìîñáîðùèêàì. Îñîáîå âíèìàíèå óäåëåíî âîçìîæíîñòÿì ïðèìåíåíèÿ íàíîòåõíîëîãèé â øèôðîâàíèè, îáîðîííûõ çàäà÷àõ è èñêóññòâåííîì èíòåëëåêòå. Ñåãîäíÿ îòêðûâàþòñÿ øèðîêèå âîçìîæíîñòè äëÿ ýêñïåðèìåíòîâ ñ íàíîòåõíîëîãèÿìè íà ñòûêå ñàìûõ ðàçíûõ íàó÷íûõ íàïðàâëåíèé, è î ìíîæåñòâå óäèâèòåëüíûõ íàõîäîê â ýòîé ñôåðå ìû ñ âàìè óçíàåì â ñàìîå áëèæàéøåå âðåìÿ.  ñòàòüå èñïîëüçîâàíû ïðîãíîçû èç äîêóìåíòà "International Strategy for Nanotechnology Research and Development" 2001 ã. (Êîìèòåò ïî íàóêå è òåõíîëîãèÿì Ïðàâèòåëüñòâà ÑØÀ, nano.gov) è îò÷åòà 2003 ã. "Future Technologies, Today’s Choices" Ëîíäîíñêîãî óíèâåðñèòåòà, ïîäãîòîâèâøåãî åãî ïî çàêàçó GreenPeace, à òàêæå ìàòåðèàëû Èíñòèòóòà ïðåäâèäåíèÿ (foresight.com). Ñòàòüÿ îïóáëèêîâàíà â PC Week/RE ¹ 44 îò 25.11.2003 ã., ñòð. 52, è ¹ 45 îò 02.12.2003 ã., ñòð. 55.
Âàø êîììåíòàðèé î êíèãå |
|