«Дикие карты» будущего. Форс-мажор для человечества

Развитие субпакетов «Наноматериалы» и «Механотроника», в том числе наноконструирование, наноустройства, нано– и микророботы, будет происходить так же, как и в инерционном сценарии. И наноустройства, и наноматериалы будут широко использоваться в медицине, что приведет к широкому использованию термина «Наномедицина».

В дальнейшем неизбежно создание наноструктур, постоянно существующих в человеческом организме и выполняющих работу по его «ремонту», «отладке» и «настройке» без вмешательства сознания. Можно рассматривать эти структуры в языке техники – как «медицинских нанороботов», или в языке биологии – как искусственно созданных симбиотов.

Важным применением наноматериалов станет создание тепловыделяющих элементов с решеткой, регулярной на наноуровне, таких как нанотвэлы и нанореакторы.

«Пропущенная» технология универсального манипулирования атомными частицами приведет к быстрому развитию супрамолекулярной химии и, в конечном счете, к возникновению механохимии. Заметим здесь, что такая технология приведет к резкому ускорению биотехнологических манипуляций с ДНК и соответствующему росту возможностей технологического пакета «Биотехнологии».

Принципиально новые результаты возможны при расширении нанотехнологического пакета до технологизации тех возможностей, которые заключены в квантовомеханических парадоксах Зенона и Эйнштейна – Подольского – Розена. На этом пути уже проведены первые успешные практические опыты в области квантовой криптографии и первые эксперименты в области квантовой телепортации. Можно предположить, что именно технологизация квантовомеханических представлений о спутанных состояниях является главным вариантом развития нанотехнологического пакета. Такие исследования могут сначала привести к возникновению квантового компьютера со сверхвысоким быстродействием и технологии управления вероятностями, а затем – открыть возможности для нового прогресса в области силовых машин, двигателестроения, энергетики. На пути технологизации квантовых парадоксов возможны и другие результаты, обсуждение которых в настоящее время преждевременно.

Сценирование развития нанотехнологий

Сценарная развилка для нанотехнологий примерна та же, что и у биотехнологий. В инерционном сценарии – встраивание в развитие IT, поставка новых материалов и устройств – наноботов. В альтернативном сценарии – достройка онтологической «крыши» и реализация квантовых эффектов, прежде всего работа со спутанными состояниями.

Инерционный сценарий развития нанотехнологий

Наноматериалы

С высокой долей уверенности можно прогнозировать нанопористые материалы ввиду «универсальности» – востребованности в химической промышленности, возможности использования для очистки воды, воздуха и топлива, что отвечает основам «экологического» мышления большей части населения развитых стран, а также реализуемости в качестве материалов для имплантатов.

Наночастицы и нанопорогики, промышленное использование которых является логичным развитием микрочастиц и микропорошков, уже внедряются в производство: в медицине – оболочки для лекарств, серебро в биомаркировке и диагностике, в технике – чернила, износостойкие оболочки, в потребительских товарах – лыжная мазь и в электронике – наночастицы в ОЗУ. Их реализуемость вопросом не является, масштабность разработок в целом свидетельствует об их экономической выгодности.

Углеродные нанотрубки будут реализованы в силу того, что при столь масштабных вложениях почти во всех возможных отраслях сложно хоть одно направление не довести до логического конца. Хотя, по всей видимости, реализация именно данного направления не оправдает надежды инвесторов. Примечательно большое количество мошенничества в «нанопромышленности» именно здесь.

Следует заметить, что значительные финансовые вложения в наноматериалы обосновываются надеждами на наличие у этих материалов «особых свойств». Действительно, при переходе от микро– к наноуровню характеристики материалов могут измениться. Но, во-первых, могут и не измениться или измениться в худшую с нашей точки зрения сторону. Во-вторых, практически наверняка в отношении наноматериалов будет работать принцип соответствия, то есть при агломерации наночастиц или осаждении примесей на нанопленки их свойства будут соответствовать свойствам обычных микрочастиц. Действительно, образование агломератов, «слипание» наночастиц в микрочастицы с потерей специфических «наносвойств», является одной из ведущих проблем в развитии нанотехнологий, и совершенно неочевидно, что эта проблема имеет решение в общем случае.

Проблема агломерации имеет значение и для наиболее перспективного и востребованного направления – нанопористых материалов. Очень вероятно, что эти материалы будут температурно-, магнитно– или средово-нестабильными, причем нестабильность будет носить принципиальный и неустранимый характер.