Нанотехнологии
Это работа с материей на атомарном и субатомном уровне (1-100 нанометров) и создание сверхумных материалов с абсолютно новыми свойствами или производство объектов на атомарном уровне точности. Насколько мал нанометр? Одна миллиардная метра. И насколько это мизерно? Человеческий волос в сечении — примерно 100 000 нанометров.
Цифровая революция происходит уже давно, но другая, еще мощнее, — лишь грядет. Нанотехнология может трансформировать всё, радикально изменить современное производство, а также, вероятно, распределение, розничные продажи и последующие экологические изменения. Разумеется, нанотехнология может оказаться столь же значимой вехой, как паровой двигатель, транзистор и интернет вместе взятые.
Крошечные фабрики будущего
Современное производство (и, в некоторой степени, мировой капитализм) основывалось на идее больших вложений и эффекта масштаба производства. В будущем все может обернуться иначе. Теоретически продукт можно создавать на атомарно-точных нанотехнологических «фабриках», которые будут невероятно малы. Настолько малы, что их, в принципе, можно будет строить на дому. Более того, благодаря нанотехнологиям можно производить что угодно лишь на время потребности в том или ином продукте, а потом разбирать их. Что это на самом деле значит? Задумайтесь, как металлические изделия можно легко и просто расплавить и использовать материалы повторно, превратив их во что-нибудь еще. Нанопроизводство, по идее, устроено аналогично, вот только разборка нанопродуктов означает превращение их обратно в отдельные атомы.
Персональные производственные ячейки (ППЯ) смогут собирать для людей что угодно — практически как трехмерный принтер. Опять-таки, существенная разница — в том, что вложением в такое производство будут атомы, а не привычные физические материалы. Поэтому если вы хотите себе новый синий сервиз к званому ужину, его можно будет произвести при помощи вашей собственной ППЯ. Транспорт, логистика, складирование, производственные отходы и розничная продажа отменяются — прямо у вас на глазах. А это уже принципиально иная экономическая система, она гораздо меньше полагается на физические ресурсы и человеческий труд. Иными словами, у нас исчезнут физические ограничения.
«Настоящий ученый всегда открыт... мысли, что все возможно» Рэй Брэдбери (1920-2012), американский писатель-фантаст
Комбинируя нанотехнологию с роботизацией и компьютеризацией, мы сумеем создавать «вещи», которые смогут превращаться в другие «вещи». Это клэйтроника — совсем новая область идей, в которой одни трехмерные объекты могут превращаться в другие: лодка в автомобиль или в увесистый сэндвич («Трансформеры» пополам с «Губкой Бобом Квадратные Штаны»). Или совершенно реалистичные человеческие копии, позволяющие людям быть в нескольких местах одновременно и разговаривать как с реальными людьми, так и с их запрограммированными клонами. По сути, это полностью программируемая материя. Вам еще не жутко? Тогда вот: армия крошечных самособирающихся, осознающих себя роботов, решающих, что с людей уже хватит веселухи — пора им и честь знать.
Судьбоносная технология
Но до такого еще очень далеко, да и вообще, может быть, это маловероятно. Меж тем нанотехнологии для производства носков, которые нам не придется стирать, отталкивающих пыльцу костюмов, пятноустойчивых ковров, полностью интерактивных цифровых штор, самоотмывающихся окон, пуленепробиваемых жилетов, антимикробной пищевой упаковки или обоев, меняющих рисунок, цвет и запах в соответствии с сезоном, мы непременно применим. Кое-что из этого списка уже существует — самоотмывающееся стекло, например, — но можно почти гарантировать: то ли еще будет. Многое из перечисленного мы изобретем — через 10, 20 или 50 лет, и даже самые циничные глаза вылезут на лоб.
«На молекулярном уровне имеет смысл располагать машинами, производящими миллион действий в секунду, механическую систему, работающую со скоростью компьютера» Эрик Дрекслер (р. 1955), американский инженер, писатель
Мы еще увидим мосты, собранные из материалов с принципиально иными свойствами в разных точках конструкции (с разбегом до миллиметра или того меньше — они будут иметь разную прочность, двигаться по-разному в разных точках), и множество других новых материалов — крепче и легче ныне известных. Из них, например, можно будет делать огромные окна или гигантские самолеты. «Эйрбас Индастриз» уже разработала видение будущего самолета — с бионическими элементами, имитирующими скелет птицы, покрытыми прозрачной биополимерной мембраной; таким образом отпадет необходимость в иллюминаторах. Даже пол в таком самолете можно сделать прозрачным — спасибо нанотехнологиям.
Такие технологии обещают нам революцию и в медицине. Вот первый пример: применение наночастиц для лечения заболеваний в диапазоне от ревматоидного артрита до муковисцидоза. Скорее всего, наномедицина в первую очередь возьмется за рак — наночастицы могут проникать в раковые клетки и менять их (получается лекарство более мощное, но менее токсичное). Нанокапсулы уже существуют для лечения рака яичников и груди, но они пока доставляют лекарство в ткани рядом с раковыми образованиями, а не к отдельным клеткам, а именно такое точечное применение лечебных препаратов стало бы значительным прорывом. Один из пионеров нанотехнологии Эрик Дрекслер отмечал: «Когда я осознал, что мы рано или поздно сможем строить молекулярные машины, которые станут собирать атомы практически в любом порядке, какой мы пожелаем, я увидел и громадную кучу следствий из этого». Я бы заметил, это еще мягко сказано.
Трехмерная печать
В конце 1700 — начале 1800-х годов промышленная революция дала старт массовому производству, что, в свою очередь, позволило экономить за счет масштаба и перевернуло предпринимательство и общество с ног на голову. Трехмерная печать (фэббинг) — в некотором смысле очень ранняя и грубая версия атомарно-точного производства — может вновь перевернуть все вверх тормашками, если производство одного экземпляра чего угодно будет стоить не дороже уймы того же самого. Как эта штука работает? Представьте себе обычный принтер, который печатает не плоские картинки чернилами на бумаге, а трехмерные объекты — от пары туфель до нового стула, стола или деталей самолета — из слоев жидкости, один за другим, которые в процессе наливки затвердевают. Оно уже существует? Да, в черновом варианте.
2037-й
Положим, у вас рак мозга, который еще несколько лет назад хирурги объявили бы неоперируемым. К счастью, ученые успели создать микроскопических роботов, которые вводятся вам в кровь, и они, перемещаясь по вашему телу на крошечных пьезоэлектрических моторчиках, добираются до источника проблемы. Микроботы вводят разнообразные спасительные лекарства и производят микрохирургическую операцию в самых чувствительных областях мозга. Когда лечение успешно завершено, крошки-роботы, повинуясь программе, аналогичной спутниковой навигации, находят естественные выходы из организма и выводятся вон.