Molekularna nanotehnologija (MNT) je revolucionarna znanost koja kombinira principe kemije, biologije i fizike kako bi predložila mikroskopske uređaje na nano-skali koji bi mehanokemijski manipulirali pojedinačnim atomima i molekulama u svrhu izgradnje materijala, iskorjenjivanja bolesti i obnavljanja okoliša; čime potencijalne prednosti MNT-a čine širokim i revolucionarnim.
MNT se temelji na spoznaji da osnovni biokemijski i biofizički procesi na molekularnoj razini oponašaju industrijske strojeve za sklapanje u mikroskopskoj skali. To se možda najlakše može vidjeti na primjeru DNK koji je molekularni lanac uputa za izgradnju makroskopske strukture odozdo prema gore. “Alati” koji čine stvarnu izgradnju su prirodni biokemijski procesi. Iskorištavanjem tih procesa u obliku izravne manipulacije na atomskoj razini i njihovim povećanjem kompjutoriziranom biomehaničkom kontrolom, otvara se nova era mogućnosti.
Da navedemo samo nekoliko potencijalnih prednosti MNT-a:
OBILNA ČISTA ENERGIJA –
Prednosti MNT-a uključuju mogućnost da solarnu energiju učini izvedivom kroz proizvodnju ‘neuništivih’ solarnih ćelija koje bi se mogle obojiti na cestama i krovovima, lako premašujući nacionalne zahtjeve za električnom energijom. MNT bi također omogućio proizvodnju goriva bez onečišćenja, okončavši energetsku krizu i učinivši energiju pristupačnom.
ISKORIJENJENJE BOLESTI I PRODUŽENJE ŽIVOT –
Nanomedicina obećava doba neviđene moći da ostane zdrav tijekom cijelog života zahvaljujući in vivo mikroskopskim nanorobotima koji bi mogli popraviti tijelo od gotovo svih bolesti na staničnoj razini. AIDS, rak, pa čak i genetske bolesti postale bi stvar prošlosti, kao i bore, artritis, slab vid i druge bolesti povezane s godinama. Od ljudi se moglo očekivati da će živjeti daleko duže s višom kvalitetom života.
LIJEČENJE OKOLIŠA –
Potencijalne prednosti MNT-a za okoliš jednako su nevjerojatne kao i njegove potencijalne koristi za medicinu. Znanstvenici predviđaju rojeve mikroskopskih nanorobota koji čiste oceane, rastavljajući onečišćujuće tvari kako bi zaštitili i očuvali morski okoliš; drugi pročišćavaju zrak od milijardi tona ugljičnog dioksida koji se godišnje ispuštaju u njega, a treći obnavljaju šume i ponovno unose izumrle vrste, koje su rezultat smanjenja staništa i onečišćenja. Šteta koju je napravila industrijska revolucija mogla bi se preokrenuti dok bi MNT tehnologija mogla podržati mnogo veću populaciju s potencijalno daleko manjim utjecajem na okoliš.
PAMETNI MATERIJALI I ZELENA PROIZVODNJA –
Prednosti MNT-a uključuju mogućnost jeftine proizvodnje svih vrsta proizvoda od atoma naviše uz programibilne stolne “nanotvornice”. Gotovo sve što je dopušteno zakonima prirode moglo bi se proizvesti bez rada ili tvornica koje zagađuju okoliš (nešto slično replikatoru Zvjezdanih staza). Programabilni softver vodio bi proces izgradnje, uključujući mogućnost da se nanotvornica sama replicira. Poduzetnik bi mogao dizajnirati, proizvesti i proizvesti proizvod za prodaju sve u jednom danu. Široka industrijska postrojenja postala bi zastarjela, oslobađajući zemljište, smanjujući zagađenje i uštedajući veliki postotak vode koja ide za industrijsku uporabu.
Prednosti MNT-a također bi uključivale nove i egzotične “pametne materijale” s mogućnošću kodiranja uputa za sastavljanje ili popravak u samom materijalu. Zamislite proizvode koji sami rastu sa samoobnavljajućim smjerovima u svojoj DNK. Namještaj koji se sam sastavlja i ‘liječi’ ogrebotine ili ureze. Motori koji se sami popravljaju i odjeća koja se prilagođava vremenu.
Za sugestivan pogled na moguće visokotehnološke primjene prednosti MNT-a, K. Eric Drexler, “otac MNT-a” i autor Engines of Creation (1986.) i Nanosystems (1992.), nudi intrigantan prijedlog raketnog motora koji ne samo da se popravlja, već i mijenja oblik poput mišićnog tkiva kako različiti zahtjevi potiska, sile i aerodinamike dolaze u igru.
Sirove kemikalije za nanotvornice dobivale bi se rastavljačima koristeći prirodne alate poput enzima, iona i slobodnih radikala za razgradnju tvari (npr. reciklirani proizvodi, nusproizvodi proizvodnog procesa, itd.) u osnovne elemente, čineći nanotehnologiju iznimno čistom i jeftinom. učinkovit. Umjesto kopanja odlagališta, otpad bi se mogao reciklirati u građevinski materijal za beskućnike. Uštede za proizvođače i korist za javnost i okoliš bile bi kumulativne i eksponencijalne.
POMOĆ TREĆIM NACIJAMA SVIJETA –
Budući da prednosti MNT-a uključuju mogućnost proizvodnje proizvoda iz programabilnog stroja veličine ručne prtljage, osiromašeno selo koje nema novca za ulaganje u infrastrukturu moglo bi, s jednom nanotvornicom, proizvoditi filtere za zalihe kontaminirane vode, materijale za sklonište, staklenicima, te upravljanje kanalizacijom. MNT bi mogao drastično poboljšati kvalitetu života, smanjiti bolesti, potaknuti poljoprivredu i učiniti pitku vodu dostupnom svima. Dodajte nanomedicinu ovom scenariju i vidimo mogućnost promjene ne samo industrijskih nacija s MNT-om, već i cijelog svijeta.
MINIJATURIZACIJA RAČUNALA I AI –
Vrijednost u proizvodnji MNT-a je da se postiže točna preciznost, atom po atom. Za računala to znači sljedeću fazu minijaturizacije jer se nečistoće u materijalima mogu eliminirati i sastaviti zahtjevne strukture. Iznimno mala i moćna računala bit će jeftina i u izobilju, dostupna čak i najsiromašnijim ljudima (vjerojatno s opcijskim glasovnim sučeljima). Robotika i umjetna inteligencija (AI) bi pružile nadljudske sposobnosti.
KOLONIZACIJA SVEMIRA –
Još jedna predložena prednost MNT-a je ta što ga beztežinski nosivost nanotehnologije čini vrlo jeftinim za slanje u svemir. Napredni MNT uređaji mogli bi brzo pripremiti planete za ljudsku okupaciju izgradnjom struktura, promjenom sastava atmosfere ili obavljanjem drugih kritičnih zadataka; dok bi nanomedicina mogla prilagoditi ljudsko tijelo za putovanja u svemir, a možda čak i za toleriranje drugih atmosfera.
Baš kao što neki fizičari vjeruju da su superstrune nedostižni odgovor na Einsteinovu dugo traženu “teoriju svega”, MNT bi se mogao smatrati ujedinjujućom tehnologijom koja ne samo da ima sposobnost iscjeljivanja ljudi i planeta, već i da nas pokrene u novo doba čiste industrije i neograničene mogućnosti, drastično mijenjajući, produžavajući i poboljšavajući život kakav poznajemo na nezamislive načine, a sve to u sljedećih 10 do 30 godina.
Međutim, potencijalne opasnosti MNT-a jednako su uvjerljive koliko i njegove prednosti. Iako su generacije u posljednjih 100 godina uporno i uspješno asimilirali vrtoglavi niz znatno poboljšanih tehnologija, MNT je eksponencijalno drugačiji. Bit će daleko moćniji, prijenosniji, jeftiniji, a ako nanotvornice budu široko dostupne, dostupne. Bilo kako bilo, znanost je predodređena da korača prema onome za što sada zna da je moguće i mi, neki voljno, neki možda ne, predodređeni smo da marširamo s njom.
Za više o potencijalnim prednostima i opasnostima MNT-a, Centar za odgovornu nanotehnologiju služi kao centar za javno informiranje s stalnim ažuriranjima i vijestima.