Kategorie
Informacje

Robotyka, bioinżynieria, nano- i pikotechnologia

Ale mikroorganizmy i rośliny mają swoje ograniczenia. Ich budowa opiera się na chemii wodno-węglowej, dlatego mogą funkcjonować jedynie w przedziale temperatur zamarzania i wrzenia wody. Jeśli temperatura utrzymuje się poniżej 0°C, życie przechodzi w stan hibernacji; ponad punktem wrzenia wody (100°C na poziomie morza na Ziemi, a maksymalnie 374°C) organizmy ulegają zniszczeniu. W wielu pozaziemskich światach panuje temperatura znacznie wykraczająca poza te ciasne granice.

Powstaje więc pytanie, czy możliwe jest stworzenie organizmów zdolnych do samodzielnego namnażania się i zbudowanych z innych związków chemicznych niż woda i węgiel. Problem zostałby częściowo rozwiązany, gdybyśmy w drodze do gwiazd natrafili na nowe formy życia, oparte na przykład na krzemie lub borze, wyposażone w odpowiednik kodu genetycznego, który opanują przyszli bioinżynierowie. Skład chemiczny tych organizmów umożliwia im istnienie w znacznie większych przedziałach temperatur. Nie mamy jednak pewności, że kiedykolwiek znajdziemy tego rodzaju organizmy; nie wiemy też, czy okażą się one użyteczne. Z punktu widzenia inżynierii bardziej intrygującą kwestią jest to, czy będziemy potrafili stworzyć od zera organizmy zdolne do samodzielnego replikowania się i zbudowane ze związków innych niż woda i węgiel.

Oto główna koncepcja nanotechnologii – tworzenie samoreplikujących się, mikroskopijnych, zaprogramowanych automatów ze sztucznych struktur, działających na poziomie molekularnym. Ale po co budować mikroskopijne, zdolne do samodzielnego mnożenia się roboty, skoro nie umiemy stworzyć dużych, samoreplikujących się robotów o ludzkich rozmiarach? Po raz kolejny powodem jest to, że części do dużych robotów trzeba wytworzyć wcześniej w fabrykach, natomiast nanoroboty (nanometr to jedna miliardowa część metra) zbudowane są z cząsteczek, które bądź są dostępne w naturze, bądź można je złożyć z atomów (które występują wszędzie). Tak więc choć znacznie trudniej jest zbudować nanoroboty, niż skonstruować maszynę zwykłych rozmiarów, jedynie te pierwsze będą zdolne do samoreplikacji.

Wizja nanotechnologii została dokładnie przedstawiona przez pioniera tej dziedziny, K. Erica Drexlera, w jego książce Engines of Creation (Silniki stworzenia). Wiodąca idea polega na tym, że kiedy nauczymy się już manipulować pojedynczymi atomami i cząsteczkami, będziemy mogli konstruować maszyny, używając do tego małych skupisk atomów, z których powstaną układy, pręty, koła itp. Ponieważ wszystkie części składałaby się ze ściśle złożonych grup atomów – na podobieństwo węgla uporządkowanego w sieć krystaliczną – byłyby niezwykle wytrzymałe. Tak więc, zasadniczo, nanomaszyny z ich dźwigniami, mechanizmami zegarowymi, silnikami i wszelkiego rodzaju osprzętem można zbudować. Energii potrzebnej do zasilania jednostek dostarczałyby nanofoto-ogniwa. Nadmiar energii byłby składowany w nanoakumulatorach. Żeby jednak stworzyć nanoroboty, potrzebujemy nanokomputerów. Drexler proponuje budowę takich komputerów za pomocą mechanicznych nanomaszyn, na tej samej zasadzie jak Charles Babbage stworzył w XIX wieku pierwszy komputer z mosiężnych przekładni i kół; programy do tego rodzaju automatów zostałyby zapisane na taśmach lub kartach dziurkowanych. Niewykluczone, że z czasem zostanie stworzone nanooprogramowanie dla tych urządzeń. Możliwości komputerów mechanicznych Babbage’a nie mogą się równać w żadnym stopniu z potęgą współczesnych maszyn elektronicznych, ale części używane do budowy nanomaszyn Babbage’a byłyby tak małe, że mikroskopijne taśmy miałyby olbrzymią moc obliczeniową. A kiedy już poradzimy sobie z wyjątkowo skomplikowaną budową pierwszego nanorobota (ze wszystkimi potrzebnymi nanomechanizmami do przemieszczania się i wykonywania czynności manualnych) i z równie trudnym załadowaniem unowocześnionej wersji programu maszyny Babbage’a w nanoskali, będziemy mogli wypuścić pierwszego „montażystę”, który zacznie się reprodukować w tempie wykładniczym. Gdy będziemy dysponowali odpowiednią liczbą takich maszyn, zaprogramujemy je do spełnienia innych zadań, takich jak inspekcja ludzkiego ciała w poszukiwaniu komórek rakowych w celu ich naprawy, budowa olbrzymich żagli słonecznych z planetoid lub terraformowanie planet.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *