“Виновник” переустройства – нанотехнологии. Они работают с объектами, которые имеют крошечные размеры. Впервые о них заговорил около 40 лет назад знаменитый физик, Нобелевский лауреат Ричард Фейнман, предсказавший, что человек сможет конструировать материальный мир, манипулируя атомами и молекулами, как болтами и гайками. Вскоре в одном из рассказов Артур Кларк описал домашнюю скатерть-самобранку, которая, беря атомы из воды и земли, готовит любые блюда.
Эти идеи казались невероятными, но прошло всего два десятка лет, и началась нанотехническая революция. Старт дал туннельный микроскоп, созданный в Швейцарии. Его сверхтонкая игла движется над поверхностью материала на расстоянии, равном примерно размеру атома. Электрический потенциал иглы позволяет “выдернуть” с поверхности материала один атом, перенести его в другую точку, имплантировать атом другого вещества.
В 1990 году мир обошел снимок первого наноэксперимента. Из букв высотой в пять атомов инертного газа специалисты выложили название родной фирмы – IВМ. Правда, надпись не удалось надежно прикрепить к основанию. Ее просто приморозили, и при нагревании она быстро исчезла. После этой сенсации в нанотехнологическую гонку включились лаборатории ведущих стран. При президенте США был создан наблюдательный совет, в прошлом году только бюджет выделил на исследования более 250 млн. долларов. Активизировались финансовые гиганты. Львиная доля работ Ватсоновского центра – мозга IВМ – посвящена нанотехнологиям. Знаменитый “Ксерокс” вовсю скупает мелкие фирмы, занимающиеся этой тематикой.
– Сегодня все пытаются создать так называемые ассемблеры, или “сборщики” атомов, – говорит доктор технических наук Михаил Ананян, директор Института нанотехнологии, созданного Международным фондом конверсии. – Они должны надежно сшивать друг с другом атомы различных веществ. В одних лабораториях “пошив” ведут при сверхвакууме, в других – при сверхнизких температурах.
Ананян – энтузиаст нанотехнологий. В них вкладывает почти все деньги, заработанные фондом. Ученые института создали уникальный аппарат, который соединяет атомы без суперусловий, при комнатной температуре и обычном давлении.
– Плотность упаковки элементов, которые удается собрать из атомов, в тысячи раз больше, чем способна сегодня обеспечить микроэлектроника, – говорит Ананян. – Один компакт-диск, изготовленный по нанотехнологии, заменит тысячи лазерных. Из наночипов можно будет делать суперкомпьютеры размером с ноготь, с колоссальным быстродействием и памятью, вмещающей всю бывшую “Ленинку”. По сравнению с ними нынешние “суперы” покажутся механическими арифмометрами.
Корреспонденту “Известий” продемонстрировали выстроенный из атомов, словно из кирпичиков, столбик высотой в 2 миллиметра. Для нанотехнологии сегодня – это грандиозное сооружение, своего рода Вавилонская башня.
Пока “сборщик” умеет сотворять из атомов лишь простейшие молекулярные конструкции. Сложные ему не под силу. Чтобы собрать по зернышку один грамм хлеба, потребуются десятки лет. Здесь необходимы армии “сборщиков”. И не такие монстры, как нынешние, а миниатюрные нанороботы. Они должны воспроизводить сами себя, как ДНК, которая умеет складывать свои копии из простых молекул.
Пропагандист нанотехнологии американский физик Эрик Дрекслер уверен: родоначальника, своеобразного наноадама сделает уже нынешнее поколение “сборщиков”. Он будет стоить многие миллиарды долларов, зато его потомки – гроши.
Армада этих бойцов и возьмется творить светлое завтра. В каждом доме будет стоять небольшой синтезатор, бросив в который “специи” из разных химических элементов, вы через час достанете обед, обувь, стол, телевизор. “Сборщики” построят наносубмарины, которые поплывут по сосудам человека, распознают вирусы, вредные бактерии, доставят лекарство прямо к больному органу, очистят отложения холестерина, разрушат раковые клетки, поправят генетические ошибки и, кто знает, может быть, сделают человека практически бессмертным.
Энтузиасты нанотехнологии не фантазеры, а очень земные люди. Они хотят зарабатывать деньги уже сегодня. В ведущих странах, в частности в США и Японии, уже начинается эра наноэлектроники. В ближайшие 5 лет планируется изготовить первые прототипы медицинских нанороботов, которые начнут лечить людей, создавать новые виды лекарств.
Когда-то паровая машина, затем электричество, совсем недавно компьютер породили научно-технические революции. Нанотехнология по своим последствиям окажет куда более фундаментальное воздействие на цивилизацию. Она в корне изменит жизнь общества и каждого человека.
В нашей стране нанотехнология также входит в перечень приоритетных направлений науки и техники. Конечно, выделяемые средства во много раз меньше, чем в ведущих странах. Там могут себе позволить вести работы широким фронтом, а у нас действуют точечно. И пока удается не отстать, а кое в чем даже и опередить Запад. Например, “сборщик”, сделанный в Институте нанотехнологий, сегодня можно купить только в России. Ученые МГУ им. Ломоносова и Физтеха им. Иоффе РАН создали аналог транзистора на базе одиночной молекулы. В Институте проблем микроэлектроники РАН развивают новую, имеющую российский приоритет область науки – квантовые металлические наноэлектронные приборы. В зеленоградской корпорации МДТ изготавливают сканирующие зондовые микроскопы, не уступающие зарубежным, а зонды даже превосходят мировой уровень.
И тем не менее пока государство относится к нанотехнологиям не так, как они того заслуживают. Недостаточное финансирование – не единственная проблема. Необходим координатор, отвечающий за научное направление, от которого зависит, будет ли страна среди мировых лидеров или окажется на задворках.
Юрий МЕДВЕДЕВ.
