Перспективы и проблемы нанотехнологий

Нанотехнология – совокупность методов и приемов, позволяющих конструировать и модифицировать объекты, включающих в себя структуры размером менее 100 нанометров (1 нанометра = одной миллиардной доле метра). С середины 90-х годов минувшего столетия термин «нанотехнология» обычно употребляется для обозначения манипуляций на атомарном и молекулярном уровне. По этой причине данное направление и получило название «молекулярная нанотехнология».

Нанороботы, размером ненамного больше молекул, способны двигаться, обрабатывать информацию, выполнять заданные программы

В последние же годы в этой области развернулись поистине масштабные работы как теоретического, так и практического плана. И для этого имеются серьезные основания. По крайней мере, большинство ученых, занятых в сфере нанотехнологий, предрекают, что эта междисциплинарная наука сулит невероятные достижения в различных отраслях промышленности – электронной, оборонной и т. д., в здравоохранении, а также в сельском хозяйстве.

Например, предполагается, что в скором будущем будут создание легкие и дешевые материалы, которые получат широкое распространение в авиации, автомобиле– и кораблестроении.

Благодаря применению нанотехнологий уникальные конструкции получены в робототехнике. Так, созданные в последние годы молекулярные двигатели могут совершать вращательное движение при наличии определенного количества энергии. Нанороботы, которые размером не намного больше молекул, способны двигаться, обрабатывать и передавать информацию, выполнять заданные программы. Более того, сконструированы даже такие устройства, которые в состоянии создавать свои копии. Называются они репликаторами.

Фантастические перспективы ожидают и медицину. Скорее всего, уже в ближайшем будущем появятся новые способы диагностики многих тяжелых заболеваний, а также их лечения, основанные на нанотехнологических устройствах. Так, уже в настоящее время американские медики разрабатывают новую технологию обнаружения и лечения злокачественных опухолей. При этом методе пациента будут облучать потоком особых наночастиц, которые не только обнаружат раковые клетки, но и в случае необходимости сразу же доставят больному органу лекарство для лечения.

Кроме этого изобретения, ученые также сконструировали специальные миниатюрные устройства, которые проводят несложные операции в организме человека без разрезов. Эти нанохирурги, внешне похожие на миниатюрные… капсулы, могут взять биопсию, удалить опухоль или зашить внутренние травмы. Для этого пациенту достаточно лишь… проглотить такого чудо-врача.

Учитывая, сколь грандиозные перспективы вырисовываются в сфере нанотехнологий, в эту отрасль в настоящее время направляются огромные финансовые ресурсы. Так, в 2009 году на исследования в этой области было вложено около 10 миллиардов долларов. А за 20 лет – примерно 110 миллиардов.

Фактически сегодня она считается одной из самых быстро растущих в истории человечества, а также наиболее перспективной и поэтому довольно привлекательной для инвестиций.

Так, в 2006 году в мире было реализовано нанопродукции на сумму 50 миллиардов долларов. Однако, по прогнозам американских экспертов, в 2015 году объем данного рынка может увеличиться до одного триллиона долларов. При этом, по некоторым оценкам, он на 20 % превзойдет рынок электроники и в 2 раза – медицинский. Аналитики прогнозируют, что рынок нанотехнологий ежегодно будет расти на 40 %. Соответственно, и потребность в специалистах тоже значительно возрастет: приблизительно до 2 миллионов человек.

Таким образом, внедрение нанотехнологий позволит человечеству решить много важных задач. Вместе с тем, как показывает исторический опыт, многие полезные изобретения и научно-технические разработки также несут и потенциальную угрозу человечеству. В частности, нанотехнологии могут быть использованы как в военных целях, так и организованными преступными сообществами.

Например, уже в настоящее время в секретных лабораториях создаются крохотные роботы-насекомые, которые могут найти человека и впрыснуть ему смертельную дозу яда. Например, ботулизма. Если предположить, что такое «насекомое» будет иметь размеры около 0,2 миллиметра, а летальная доза токсина примерно 100 нанограммов, то летающий робот без труда переместит необходимое количество яда. А ведь 50 миллиардов единиц такого оружия хватит, чтобы уничтожить население Земли. А поместить его можно в небольшой кейс.

Прорабатывается также вариант внедрения в организм своеобразных «киллеров-эмбрионов», которые представляют собой миниатюрное устройство, снабженное автономным источником питания, манипулятором, движителем, системой связи и микрокапсулой с ядом. В случае необходимости на принимающее устройство будет передан определенный сигнал, после которого капсула с токсином вскроется и жертва погибнет.

Такие особенности нанооружия позволят заранее, причем скрытно, осуществить подготовку к вторжению на чужую территорию, моментально уничтожив зараженных конкретных лиц, причем в определенных местах: например, только в штабах или в центрах управления. Следует отметить, что в этом направлении лидируют Соединенные Штаты Америки. Аналогичные проекты также разрабатываются в Объединенной Европе, Китае, Израиле, Южной Корее и ряде других стран.

Это только два примера возможной опасности нанотехнологий для человечества. Но в настоящее время военные ученые исследуют также возможности создания самовосстанавливающихся систем, с помощью которых можно будет на ходу устранять повреждения на поверхности танка или самолета.

Безусловно, государство, у которого появятся молекулярные нанотехнологии, сможет в значительной степени изменить геополитическую ситуацию на планете, причем в свою пользу. И сделает оно это эффективнее, чем даже обладая ядерным оружием. «Тот, кто раньше овладеет нанотехнологией, займет ведущее место в техносфере следующего столетия» – такой прогноз сделал «отец водородной бомбы» американский физик Эдвард Теллер.

Американский ученый Том Маккарти утверждает, что с развитием нанотехнологий будет снижаться экономическое влияние на мировую политику отдельных государств. И связано это с тем, что в ходе военных действий будет уничтожаться живая сила, а не военная техника или промышленные предприятия. И по оценкам экспертов, такая ситуация возникнет уже в 2025–2030 годах.

Безусловно, мировое сообщество не оставило без внимания нанотехнологии. Особенно много о них говорится и пишется в последнее время. При этом, высоко оценивая успехи этого направления научного и практического поиска, одновременно высказывается и ряд опасений, особенно в связи с изобретениями в военной сфере. Понимают опасность неконтролируемого развития нанотехнологий и руководители большинства государств. Поэтому и создаются различные международные организации, в обязанности которых входит контроль над нанотехнологиями.

Так, с 2005 года функционирует международная рабочая группа, изучающая социальные последствия развития нанотехнологий. В 2008 году учреждена международная организация, которая должна разработать методики для определения воздействия наноматериалов на живые организмы.