未来的纳米技术
在“星际迷航”,机器的世界复制器可以产生几乎任何物理对象,从武器到一杯热气腾腾的格雷伯爵茶。长期以来被认为是科幻小说的产品,今天有些人认为复制器是一个非常现实的可能性。他们称之为分子制造,如果它真的成为现实,它可以彻底改变世界。
原子和分子粘在一起,因为他们有互补的形状,锁在一起,或吸引的指控。就像磁铁,一个带正电的原子将坚持一个带负电荷的原子。当数以百万计的这些原子是由纳米拼凑的,特定产品将开始成形。分子制造的目标是操纵原子单独放在一个模式来产生所需的结构。
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第一步将是发展纳米机器,叫做装配工,科学家可以程序来操作原子和分子。莱斯大学教授理查德·斯莫利指出需要一个单一的纳米机器数百万年组装一个有意义的材料数量。为了使分子制造实用,同时你需要数万亿汇编在一起工作。埃里克·德雷克斯勒认为汇编器可以先复制自己,构建其他装配工。每一代将建造另一个,导致指数增长,直到有足够的汇编器产生对象[来源:Ray Kurzweil]。
数万亿汇编和复制器可以填补面积小于一立方毫米,仍有可能太小了,我们用肉眼去看。装配工和复制器可以一起工作来自动构建产品,并可能最终取代传统的劳动方法。这可以大大降低生产成本,从而使消费品丰富、更便宜、更强。最终,我们能够复制任何东西,包括钻石、水和食物。饥荒可能根除机器制造食物给饥饿的人。
纳米技术可能对医疗行业最大的影响。病人会喝液体包含纳米机器人设定的攻击和重建的分子结构癌症细胞和病毒。甚至有猜测,纳米机器人可以减缓或逆转衰老过程,和预期寿命可能会显著增加。纳米机器人也可以编程进行精细的手术,等nanosurgeons可以在水平精确一千倍最锋利的手术刀[来源:国际期刊的手术]。工作在这么小的范围内,nanorobot可以不留疤痕,传统手术操作。此外,纳米机器人可以改变你的外貌。他们可以被编程进行整容手术,原子重新排列你的改变你的耳朵,鼻子,眼睛的颜色或其他任何你想改变物理特性。
纳米技术有可能对环境有积极的作用。例如,科学家可以程序机载重建臭氧层变薄的纳米机器人。纳米机器人可以从水中去除污染物来源和清理石油泄漏。生产材料使用自底向上方法纳米技术也比传统生产过程产生更少的污染。我们对不可再生资源的依赖是否会随着纳米技术。砍伐树木,开采煤炭或开采石油可能不再是必要的——纳米机器可以生产这些资源。
许多纳米技术专家认为这些应用程序都不可能,至少在可预见的未来。他们警告说,更多的异国情调的应用程序仅仅是理论上的。有人担心纳米技术最终会喜欢的虚拟现实——换句话说,炒作纳米技术将继续建立直到该领域的局限性成为公共知识,然后兴趣(资金)很快就会消散。
在下一节中,我们将看看一些纳米技术的挑战和风险。
