Slovicko nanotechnologie budete s postupom casu pocut castejsie a castejsie. V pripade ze sa nanotech stane skutocnostou (miliardy dolarov a stale komplexnejsie a komplexnejsie struktury budovane v hi-tech laboratoriach na celom svete tomu davaju za pravdu) tak nas v tomto storoci caka technologicka revolucia ktora mnohonasobne predci vsetko co clovek kedy vytvoril. Vsetko co zakony fyziky umoznuju sa stane skutocnym, ci uz je to nesmrtelnost alebo transformacia celej planety na bravcovu zmrzlinu do 24 hodin.:::

Zakladne koncepty nanotekku (urobte si z hovna banan rychlo a lacno)



nano - predpona znamenajuca jednu miliardtinu (desat na minus deviatu)


assembler - molekularny stroj ktory moze byt naprogramovany tak ze dokaze vytvorit lubovolnu molekularnu strukturu, teda aj kopiu seba sameho


nanarchia - anarchia dosiahnuta prostriedkami nanotechu


replikator - system ktory dokaze urobit kopiu seba sameho

Cele to zacal ten osvieteny hrac na bonga, Richard Feynmann , v roku 1959 na Princetonskej univerzite ked sa v svojej prednaske spytal svojho cteneeeeeeho publika "Preco nemozme zapisat vsetkych 24 zvazkov Encyklopedie Britannica na spendlikovu hlavicku?" Potom nic. Potom Bucky Fuller so svojou C60kou - kruhovou molekulou zlozenou iba z atomov uhlika, pevnejsou ako diamant, mila roztomila molekulka. Potom dlho dlho nic. A potom jeden z tych ujetych extropianov Drexler vydal Engines of Creation.



Stroje. Masinky. Male masinky. Stroje tvorenia.

Skladame sa z buniek. Bunky sa skladaju z molekul. Molekuly sa skladaju z atomov. Vsetko okolo nas sa sklada z fundamentalne rovnakych zloziek, a zalezi len od ich usporiadania do vacsich celkov - molekul - ake maju vlastnosti. Pri vsetkej ucte k tebe, drahy citatel, niesi nic ine iba kravske lajno usporiadane mnozstvom chemickych procesov do celku ktory ty tak hrdo nazyvas "ja".

V kazdej nasej bunke prebieha pocas celeho nasho zivota neuveritelny proces - DNA z jadra posle informaciu o tom co sa ma postavit, tato informacia (mRNA) sa napoji na bunkovu organelu ribozom a podla toho ako su v nej zoradene 4 zluceniny (A,G,C,U) ribozom pospaja jednotlive aminokyseliny ktore mu prinesie jeho pomocnicka tRNA do vyslednej bielkoviny. A co s tou bielkovinou? Nuz hocico. Moze sa stat stavebnou sucastou bunky, moze vytvorit komplex s inymi bielkovinami a vyvrazdit vsetky virusy v organizme alebo moze DNA v jadre prinutit nech posle informaciu o tom co sa ma zacat stavat. A tak stale dokola, toc kolecko dokola.


To je zivot. Prekrasny, strasny, expanzivny, konstruktivny, destruktivny. Zivot.Nanotech.

Dost bolo mikrobiologie, ten kto vie, vie, a ten kto nevie sa z jedneho bravcoveho paragrafu aj tak nic nedoz.vie. Co som chcel vsak hornym paragrafom naznacit je, ze vsade v prirode existuju myriady molekularnych strojov nazyvanych ribozomy ktore vam na zaklade informacii ktore im dodate postavia chemicku zluceninu ktora vam moze poskladat inu chemicku zluceninu ktora sa moze napr. stat sucastou dalsieho ribozomu.

Hackworth vedel ze kazda molekula vzduchu ktora spinkajuca Fiona vdychla do svojich pluc bude vyuzita jej telom na stavbu pokozky, kosti, vlaskov. Vzduch sa staval Fionou, a dozadoval sa, nie, zasluzil si lasku. Usporiadanie hmoty, to je Zivot sam, ci uz to bol sliz sebereplikujucich molekul v prvotnom oceane, parou pohanany mlyn meniaci klasy v saty, alebo Fiona, spiaca v jej koliske, meniaca vzduch na Fionu.

N.Stephenson, Diamantovy Vek

A tak Drexlexra napadlo, co keby sme dokazali vytvorit molekularnu masinku (assembler) ktorej by sme dodali jednotlive zakladne chemicke prvky resp. zluceniny a informacie co nam ma postavit a ona by nam to postavila, to vsetko na molekularnej urovni.



Exponenciela je flandra

Mozete namietnut ze jednemu malemu nanorobotovi by trvalo desiatky rokov kym by stihol stvorit nieco viditelne aj v nasom makroskopickom svete. Kedze vsak assembler dokaze postavit vsetko co je z fyzikalneho a chemickeho hladiska zostrojitelne, dokaze vytvorit aj svoju kopiu. Zrazu mame assemblery dva, potom styri, osem, sestnast. atd. tu staru sachisticku prihodu urcite poznate.

Mozno sa to zda vela, ocakavat od assembleru ze uchopi molekulu, presunie ju a ulozi na spravne miesto v jednej miliontine sekundy. Ale male objekty sa vedia hybat tam a spat velmie rychlo. Ludska ruka vie za sekundu urobit niekolko pohybov hore a dole, prsty tukaju na klavesnicu este rychlejsie, mucha hybe kridlami tak rychlo ze ich pocuejte bzucat, a zvuk komarovych kridel vas castokrat privadza k sialenstvu. Hmyz dokaze kridlami hybat tisic krat rychlejsie ako clovek rukami prave preto ze kridla su tisic krat mensie ako ruka. Ramena assembleru budu asi 50 milion krat mensie ako ludska ruka a preto budu schopne hybat sa tam a spat 50 milion krat rychlejsie. Assembler ktoreho rameno urobi milion pohybov za sekundu sa bude dat prirovnat k ruke co sa pohne raz za minutu. Nanobot ktory dokaze urobit kopiu sameho seba bude pravdepodobne obsahovat niekolko ramien zlozenych z priblizne miliona atomov. Dalsie casti - citacky polymerovych pasok, chemicke procesory atd. - budu pravdepodobne tak komplikovane ako samotny assembler. Flexibilny replikator bude pravdepodobne taktiez obsahovat aj jednoduchy pocitac, tento prida dalsich priblizne 100 milionov atomov. Spolu budu tieto vsetky casti obsahovat priblizne 150 milionov atomov, nechajme vsak priestor aj pre zly odhad takze predpokladajme ze sa budu skladat z miliardy atomov. V pripade ze bude pracovat rychlostou milion atomov za sekundu , system skopiruje sam seba za tisic sekund - priblizne 15 minut - co je napr. cas ktory potrebuje bakteria na replikaciu za dobrych podmienok. Kazda kopia bude robit dalsie kopie. Prvy replikator urobi kopiu sameho seba za tisic sekund, tieto dva potom urobia dalsie dve kopie za dalsich tisic sekund, styri urobia dalsie styri, osem dalsich osem. Po 10 hodinach dostaneme 68 miliard replikatorov. Za menej ako den uz budu vazit priblizne jednu tonu, za dva dni prevazia hmotnost Zeme, za dalsie 4 hodiny budu vazit viac ako slnko a vsetky planety sustavy dokopy - samozrejme len v pripade ze sa zdroj chemikalii neminie.

E. Drexler, Stroje tvorenia

Nevyhnutnou podmienkou pre pracu assemblerov bude vakum. Ine prostredie je proste pre atomicky preciznu pracu nanobotov prilis chaoticke a neusporiadane. Aj vakum samotne je vsak plne kvantovo neurcitych javov, vibracii a rezonancii ktore su jednym zo zasadnych argumentov odporcov nanotechu.

Skepticizmus je urcite na mieste ale priroda nam v kazdom momente ukazuje ze nanotech naozaj funguje. Zakladom vsetkych organickych zlucenin je stvorvazbovy uhlik, nanotechom by sme mohli tuto barieru obist a zacat vytvarat netusene nove latky zalozene na baze napr. takisto stvorvazboveho kremiku. V pripade dostatku energie a stavebnych prvkov by sme mohli vytvorit lubovolnu zluceninu ktoru dovoluju rovnice kvantovej chemie. Z hovna dostanete banan. Z olovnatych vyfukovych plynov vam vas prenosny kompilator hmoty vytvori olovenu tyc s ktorou rozflakate papulu prekvapenemu skinovi.


Je libo raketovy motor?

Predstavte si obrovsku nadrz z ocele a sklenenym oknom pre pozorovatelov, tak velku aby sa nam do nej zmestil vysledny raketovy motor. Tato nadrz je napojena pomocou trubiek a pump na ostatne zariadenia a chladice takym sposobom aby operatorovi umoznovala cirkulaciu rozlicnych kvapalin v nadrzi. Na zaciatku procesu operator otvori vrchnu cast nadrze do ktorej vlozi zakladnu platnu na ktoru sa bude motor stavat. Nasledne nato sa cela nadrz vzduchotesne uzavrie. Po stlaceni spinaca sa cela miestnost naplni hustou, mliecnou tekutinou ktora najrpv zaplavi samotnu zakladnu platnu a potom aj okno. Tato tekutina pochadza z druhej nadrze kde "vyrastli" replikovatelne assemblery a tie boli nasledne preprogramovane novou instrukcnou paskou (nieco podobne ako infekcia bakterie virusom). Tieto nove systemy su mensie ako bakteria, triestia svetlo a vdaka nim vyzera tekutina mliecne. Uprostred zakladnej platne, hlboko v mrviacej sa assemblerovej kvapaline sa nachadza "jadro". Obsahuje nanopocitac s ulozenymi planmi raketoveho motoru a povrch ma upraveny tak aby sa na neho mohli napojit jednotlive assemblery. Ked sa nan assembler pripoji, pocitac z "jadra" odosle instrukcie do pocitaca v assembleri. Pomocou tychto instrukcii assembler zisti, kde sa nachadza vzhladom k "jadru" a nasledne nato mu prikazu aby roztiahol svoje manipulacne ramena a uchopil dalsie assemblery. Tieto sa zapoja a su preprogramovane rovnakym sposobom. Posluchajuc tieto instrukcie z "jadra" (ktore sa sierie cez expandujucu siet komunikujucich assemblerov) nam postupne z chaotickej tekutiny vznikne ako assemblerovy kristal. Kedze kazdy assembler vie, kde sa nachadza v celkovom plane, uchopi dalsie assemblery iba vtedy ked je to potrebne. Preto vznikne vzor menej pravidelny a ovela komplexnejsi ako u prirodnych krystalov. V priebehu niekolkych hodin tato struktura vyrastie do konecneho tvaru raketoveho motora. Potom na scenu znova nastupia nadrzove pumpy a nahradia mliecnu tekutinu nezapojenych assemblerov cistou zmesou organickych rozpustadiel a nerozpustenych zloziek - vcetne hlinikovych zloziek, zloziek bohatych na kyslik, a zloziek sluziacich ako palivo pre assemblery. Ako mliecna tekutina zmizne, uvidite v nadrzi nieco pripominajuce model raketoveho motoru vyrity z priesvitneho bieleho plastu. Dalej, sprava siriaca sa z jadra da povel niektorym assemblerom aby pustili ich susedov a stiahli svoje ramena. Ztecu dole v pramienkoch bielej tekutiny a zanechaju tak zvysnym assemblerom dostatok miesta na pracu. Tvar motora sa stane skoro priesvitnym. Ajked je kazdy zvysny assembler stale spojeny s jeho susedmi, je obklopeny jemnymi kanalikmi naplnenymi tekutinou. Specialne ramena na assembleroch funguju ako bunkove biciky, posuvaju tekutinu dalej tak aby cirkulovala cez kanaliky. Tieto pohyby,ako vsetky ostatne pohyby vykonavane assemblermi su pohanane molekularnymi motormi ktore vyuzivaju molekuly v tekutine ako paivo. Tak ako rozpusteny cukor pohana zive organizmy, tieto chemikalie pohanaju assemblery. Ako tato tekutina vyteka, odobera so sebou aj nadbytocne teplo. Komunikacna siet rozosiela instrukcie kazdemu assembleru. Assemblery su teraz pripravene na zaciatok konstrukcie. Maju vybudovat raketovy motor skladajuci sa najma z pump a trubiek. To znamena postavit silne, lahke struktury zvlastnych tvarov, niektore schopne vydrzat extremne teplo, ine schopne niest chladiacu tekutinu. Tam kde je potrebna velka sila, assemblery postavaju uhlikove vlakna v jeho diamantovej forme. Tam kde je potrebna vysoka odolnost voci teplu a korozii, postavaju podobne struktury oxidu hliniteho v jeho zafirovej forme. V miestach ktore budu malo namahave assemblery usetria na hmotnosti a vytvoria vacsia medzery. V miestach ktore budu naopak namahane velmi, assemblery zosilnia strukturu az pokym zvysne priestory nebudu ani assemblerom samotnym dovolovat pohyb. V inych miestach assemblery vyuziju ine materialy a zostroja tak senzory, pocitace, motory a bohvie co este. Ku konci ich prace vybuduju steny medzi jednotlivymi priestormi, tak ze sa vytvoria skoro uzavrete bunky, potom sa odpoja a odsaju tekutinu ktora este zostala vnutri. Zmiznu v pramienkoch cirkulujucej tekutiny. Uzaver sa otvori a vysledny motor nechame vysusit. Jeho vyroba trvala menej ako den a nevyzadovala skoro ziadnu ludsku pozornost.

E.Drexler, Stroje Tvorenia

Nanotech=magia.

Je treba ratat so vsetkym - ozivovanie mrtvych, uploading ludskeho vedomia, fuzie dusi a hromadne sebevrazdy studentov ekonomie, sociologie a prava - budu v svete bez materialneho nedostatku ale s Damoklovym mecom destrukcie visiacim nad celou planetou len pomyselnou

ceresnickou

na

DORDE.


Ale o tom az v dalsom clanku.