SME
Streda, 21. október, 2020 | Meniny má UršuľaKrížovkyKrížovky
AMERICKÝ FYZIK RICHARD FEYNMAN PREDPOVEDAL NÁSTUP NANOTECHNOLÓGIÍ UŽ V ROKU 1959, A JEHO VÍZIE SA ZAČÍNAJÚ POSTUPNE NAPĹŇAŤ

Netradičné stroje z atómov a molekúl

Technológie s predponou nano (miliardtina metra) patria k najperspektívnejším a najdiskutovanejším odborom súčasnosti.

Švajčiarsky tenista Roger Federer vyhral v uplynulom roku Wimbledon s raketou, vystuženou uhlíkovými nanotrubicami. FOTO - ČTK/AP

Technológie s predponou nano (miliardtina metra) patria k najperspektívnejším a najdiskutovanejším odborom súčasnosti. Do dejov, prebiehajúcich v neviditeľnom svete, vkladajú nádeje mnohí vedci, inžinieri aj lekári, ktorí sú nadšení ich neuveriteľnými možnosťami. Iní pred nimi naopak varujú.

Ako vírusy alebo bunky

S použitím atómov alebo molekúl môžu vzniknúť čipy s ultravysokou kapacitou. Zrodia sa tak nepredstaviteľne rýchle počítače s káblami priemeru jedného atómu a obvodmi s hrúbkou ľudského vlasu. Nanostroje, ktoré sa budú vedieť samy poskladať, budú schopné plávať ľudským telom a hlásiť poškodenia, prípadne ich samy hneď aj opravovať. Dokážu vraj tiež vylepšiť mozog.

Popredný britský kozmológ sir Martin Rees v knihe Naša posledná hodina (vydali v roku 2004 Argo a Dokořán) napísal: "Nanoprístroje by mohli mať rovnako zložitú molekulárnu štruktúru ako vírusy alebo živé bunky a mohli by existovať v ešte rozmanitejších formách a tvaroch... Nanotechnológia by mohla predĺžiť platnosť Moorovho zákona o ďalších tridsať rokov. Do tej doby by sa výpočtová kapacita počítačov vyrovnala ľudskému mozgu a ľudia by plávali v kyberpriestore a komunikovali spolu nielen zvukom a obrazom, ale aj prostredníctvom komplexnej virtuálnej reality."

Súčasne však Rees upozornil na mnohé potenciálne nebezpečenstvá, vyplývajúce z rozvoja nanotechnológií.

Drexler odvolal, nič však nevyriešil

Rees zobral vážne napríklad víziu futurológa Erica Drexlera, ktorý vo svojej kultovej knihe Engines of Creation (1986) vytvoril obraz samoreplikujúcich sa nanobotov, ktoré sú schopné kopírovať sa donekonečna bez pomoci ľudí. Ak by sa im podarilo uniknúť do voľnej prírody a dostali by sa spod kontroly, mohli by privodiť skazu.

Pravda, sám Drexler už uznal, že jeho predpoveď nebola opodstatnená, napriek tomu však varovania Martina Reesa (alebo trebárs aj britského princa Charlesa) pred nekontrolovaným rozvojom nanotechnológií (a vedy vôbec) netreba brať na ľahkú váhu. To, čo je dnes science fiction, zajtra môže byť skutočnosťou.

Od laku po tenisovú raketu

Aké sú terajšie aplikácie nanotechnológií? Niektoré veľmi prozaické. Môžete si napríklad nastriekať auto farbou napustenou kovovými nanočasticami, čím vznikne perleťový efekt. Materiály hrubé iba niekoľko nanometrov dali vzniknúť samočistiacemu sklu a účinnejším solárnym panelom. Atómové uhlíkové valčeky nazývané nanotrubice sa už používajú v autách a v tenisových raketách špičkových hráčov. Lekári sa učia využívať polovodičové nanočastice na označenie tumoru alebo zapáleného tkaniva, čo by umožnilo ich efektívnejšiu liečbu.

Americký fyzik Richard Feynman, známy nielen svojím zmyslom pre humor, ale aj nezvyčajnou jasnozrivosťou, predpovedal nástup nanotechnológií už v roku 1959. V lekcii na pôde Americkej fyzikálnej spoločnosti nazvanej Na dne je ešte plno miesta povedal, že vedci by mohli vytvoriť lepšie pamäťové čipy, menšie počítače alebo dokonca mikroskopické továrne.

Čo prišlo po Feynmanovi

Štyridsaťpäť rokov po Feynmanovej prednáške japonský tím z univerzity v Šizuoke vyrobil nezvyčajný pamäťový čip. Je veľký ako kocka cukru a skladá sa z vrstiev hrubých jeden nanometer, vyrobených z polymérov citlivých na svetlo. Dokáže uchovať až dva terrabajty informácií, čo je v porovnaní s klasickým hard-diskom 20-krát viac v jednej desatine priestoru.

Vedci z Cornellovej univerzity v roku 2000 vytvorili jednoduché, pinzetám podobné biostroje, ktoré sa podľa príkazu otvárajú alebo zatvárajú. Využívajú proteíny, z ktorých sú vytvorené 80 nanometrov široké motory, otáčajúce miniatúrnymi rotormi. Tento motor by teoreticky mohol v tele dávkovať presné množstvá liečiv do poškodených alebo rakovinových buniek.

Pracovníci Technickej univerzity v českom Liberci vyvinuli pred polrokom technológiu výroby netkaných textílií z nanovláken s úplne novými vlastnosťami, ktoré sa uplatnia napríklad v lekárstve alebo pri kvalitnejšom obliekaní vojakov.

Kto vie, kam nás tento výskum dovedie o ďalších 45 rokov?

Bude to storočie fullerénov

Molekuly, akými sú rúrky alebo guľôčky uhlíka či kovové nanočastice, majú rovnakú veľkosť ako súčasti živých buniek. Ak sa tieto častice dostanú do nášho tela, ako sa tam budú správať? Nemohli by sa časom stať trebárs ešte nebezpečnejším druhom škodlivého azbestu? Podľa všeobecného názoru vedcov nie, pre istotu sa však práve rozbieha výskum o vplyve tejto technológie na zdravie.

Výsledky zatiaľ nie sú jednoznačné. Niektoré častice spôsobujú slabé zápaly, ale molekula uhlíka C60 (má 60 atómov) vie ničiť bunky kože a pečene. Ide o známe fullerény v tvare futbalovej lopty s rozmerom 0,7 nanometra, ktoré v roku 1985 viac-menej náhodou objavili Richard Smalley, Robert Curl a Harry Kroto; v roku 1996 za ne získali Nobelovu cenu. Svoj názov získali podľa nekonformného amerického architekta a futorológa R. Buckminstera Fullera (1895-1983), ktorý vymyslel podobný typ mnohostennej sférickej štruktúry.

Už v roku 1990 časopis Science vyhlásil fullerén za molekulu roka. A keď sa na začiatku 21. storočia opýtali novinári známeho fantastu Arthura Clarka, čím bude podľa neho charakterizovaných nasledujúcich sto rokov, bez rozmýšľania odpovedal: "Bude to storočie fullerénov."

V roku 2003 poverila britská vláda Kráľovskú spoločnosť a Kráľovskú akadémiu inžinierstva, aby zhodnotili budúce využitie nanotechnológií aj z hľadiska životného prostredia, bezpečnosti a etických otázok. Výsledky publikované minulý rok jasne odporúčajú ďalší výskum.

Už teraz sa odhaduje, že potenciálny obchod s nanotechnológiami dosiahne v roku 2015 obrat jednu biliardu dolárov. Je nepochybné, že od týchto miniatúrnych vecičiek sa dočkáme ešte nejedného prekvapenia.

R. Buckminster Fuller so svojím geodetickým dómom - najpevnejšou a najľahšou štruktúrou, aká bola zatiaľ na priestorovú konštrukciu vynájdená. Meno tohto architekta a futurológa nesie uhlík C60, ktorý má rovnakú štruktúru ako geodetický dóm. FOTO - BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Ilustračné foto.
Dobré ráno

Dobré ráno: Novorodencov a matky delíme napriek odporúčaniam znalcov

V roku 2018 sa na Slovensku narodilo predčasne štyritisíc detí.

Podcast Dobré Ráno.

Potraty sa sprísňovať nebudú, Záborskej novela neprešla

Zákon chcú o pol roka predložiť znova.

Anna Záborská.

Neprehliadnite tiež

Sonde NASA sa podarilo získať vzorky z asteroidu

To, či sa sonde podarilo zhromaždiť požadované množstvo vzoriek, bude jasné až v sobotu.

Na snímke z 11. augusta 2020 robotické rameno kozmickej lode amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA) Osiris-Rex počas skúšky odberu vzoriek z asteroidu Bennu.
Prelet okolo južného pólu Bennu, záber vznikol zo vzdialenosti 12 kilometrov, keď sa sonda vzďaľovala.

Na planine Nazca objavili nový obrovský obrazec

Doteraz odkryli vyše tristo obrazcov.

Obrazec objavili pri navrhovaní novej cesty k rozhľadni.

Rusom na orbite sa pokazila toaleta

Vesmírna stanica má len dve toalety, druhá je v americkom segmente.