Нанотехнология. Перспективы развития

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Октября 2011 в 18:14, реферат

Краткое описание

Для понятия нанотехнология, пожалуй, не существует исчерпывающего
определения, но по аналогии с существующими ныне микротехнологиями следует,
что нанотехнологии - это технологии, оперирующие величинами порядка
нанометра. Поэтому переход от "микро" к "нано" - это качественный переход
от манипуляции веществом к манипуляции отдельными атомами.

Содержание работы

1 Введение 3
2 Туннельный Микроскоп 7
3 Электронные элементы на основе нанотехнологий 9
4 Наноботы 11
5 Философия 19
6 Заключение 23

Содержимое работы - 1 файл

Нанотехнология.docx

— 50.98 Кб (Скачать файл)

    иной аппарат MINIMAN III способен собирать и настраивать  систему из 1- и  2-

    миллиметровых, причем оператор вмешивается в процесс  сборки всего один  раз.

    Пока что многие  из  осваиваемых  роботами  операций  автоматизированы  лишь

    частично, однако со временем все работы  будут  осуществляться  без  участия

    человека. Разработка  микророботов  MINIMAN  ведется  совместно  институтами

    Германии, Швеции, Испании, Великобритании и Италии. Содействие им  оказывают

    голландская фирма Philips Bedrijven и немецкая Kammrath & Weiss. 

        Среди  крупномасштабных разработчиков  MEMS  –  фирма  Intel,  известная

    своими процессорными  и сетевыми решениями. Свой  интерес  к  технологии  они

    объясняют стремлением  разработать  интегрированные  всё-в-одном  микросхемы.

    Уже сегодня интегральные схемы,  содержащие  в  себе  все  основные  системы

    компьютера. Применение нанотехнологий с  многоуровневой  структурой  чипа  и

    механическими микропереключателями MEMS позволило бы  на  порядок  уменьшить

    геометрическую  величину,  стоимость,   энергопотребление,   тепловыделение,

    внутренние  флуктуационные  эффекты  и  т.д.  Представители  Intel  приводят

    пример  с  радио,  все  аналоговые  и  цифровые  компоненты  которого  будут

    выполнены на одном  кристалле. Причем оно должно быть универсальным, то  есть

    работать со всеми  стандартами: GSM, GPRS, Bluetooth, 802.11a, 802.11b и  так

    далее. Благодаря  интегрированности,  радио  будет  столь  простым,  что  его

    удастся  использовать  не  только  для  внешней  коммуникации,  но   и   для

    внутренней - например, между отдельными  чипами  в  компьютере.  Если  такие

    универсальные  радиоэлементы  будут  сделаны,  им  понадобятся  механические

    движущиеся части  для переключения цепей. На том же кристалле должны  быть  и

    аналоговые компоненты передатчика и приемника.

    5 Философия.

        Развитие  нанотехнологий ставит ряд очень  важных вопросов. В первую

    очередь философского характера.

        Эдуард  Теллер, один из создателей термоядерной  бомбы заметил: «Тот, кто

    раньше овладеет нанотехнологией, займет ведущее место  в техносфере

    следующего столетия». Нужно опасаться такого хода мыслей. Высказывание,

    безусловно, верное, но нанотехнология не должна становиться  предметом

    соперничества. Она  обладает столь мощным потенциалом, что нужно вести

    разработки в  этой области полностью открыто, с тщательным контролем,

    исключающем создание оружия.

        Эрик  Дрекслер пишет: «Но мощь новых  технологий можно обратить и  на

    создание военной  силы. Перспектива создания новых  вооружений и их быстрого

    производства является причиной для серьезного беспокойства. Это ведет к

    идее установления тщательного контроля даже для тех  из нас, кто является

    убежденным сторонником  свободного развития технологии».

        Молекулярные  нанотехнологии, которые могут убить  цивилизацию, с другой

    стороны обладают большим потенциалом созидания, чем разрушения. В этом их

    отличие, скажем, от ядерной энергии, неудержимая мощь которой гораздо

    больше подходит для разрушения. В этом смысле прорыв человека в микромир

    очень похож на изобретение колеса, которое имеет  гораздо большее применение

    в мирных целях, чем  при создании оружия, где оно обычно работает лишь

    косвенно.

        Остаётся  опасность непредсказуемого поведения  наносистем, их выхода из-

    под контроля человека. Сколько статей и рассказов было написано, где

    компьютер взбунтовался против человека. Но практика развития компьютерных

    систем показывает, что ничего подобного не происходит и не собирается

    происходить. Опасность  такого рода возникнет только тогда, когда система

    осознает саму себя и у неё появятся собственные  цели.

        На современном  этапе развития поведение компьютерных  систем слишком

    жёстко ограничивается алгоритмическими программами. Кроме  того, эти

    алгоритмы слабо  связаны с окружающей средой, у  компьютеров только сейчас

    появляется слух и зрение в виде микрофонов и видеокамер, а органов

    воздействия на окружающие предметы практически нет.

        Развитие  нанокомпьютеров неизбежно будет  связано с созданием

    нейросетей, допускающих  случайные отклики на внешние  воздействия, и ростом

    взаимосвязи компьютер  – внешний мир. Наряду с громадным  ростом

    быстродействия  и памяти в таких системах можно  ожидать самозарождения

    сознания.

        Но отказ  выполнять волю человека может  произойти не только из-за того,

    что наносистемы  начнут проявлять свою волю, противостоящую воле человека, а

    из-за недостаточного понимания людьми последствий исполнения собственных

    желаний наносистемами. Человек не может предусмотреть  всех последствий

    деятельности наносистем в силу их очень высокой сложности. Станислав Лем

    это образно описывает  так: «По-видимому, когда в среде  обитания появляются

    зачатки разума, когда  этот разум пересаживают из голов  в машины, а от

    машин, как некогда  от мамонтов и примитивных рептилий, его унаследуют

    молекулы, и молекулы эти, совершенствуя новые поколения  смышленых молекул,

    преодолеют так  называемый порог Скварка, то есть плотность  их интеллекта

    настолько превысит плотность человеческого мозга, что в песчинке поместится

    умственный потенциал  не доцента какого-нибудь, а сотни  факультетов вместе с

    их учеными советами,–  тогда уже сам черт не поймет, кто кем управляет: люди

    шустрами или  шустры людьми. И речь тут вовсе  не о пресловутом бунте машин,

    не о восстаниях роботов, которыми давным-давно, когда  в моде была

    футурология для  масс, пугали нас недоучившиеся журналисты, но о процессе

    совершенно иного  рода и иного значения. Шустры бунтуют  в точности так же,

    как растущая в  поле пшеница или микробы на агаровой пленке. Они исправно

    делают, что им поручено, но делают это все лучше  и лучше и, в конце концов,

    начинают делать это так изумительно, как никому не пришло бы в голову в

    самом начале…  И уж тем более никто не верил, что какие-то шустры получат

    превосходство над  людьми – не угрозами и не силой, но так, как ученый

    совет, состоящий  из дважды профессоров, превосходит  мальца в коротких

    штанишках. Ему  не понять их коллективной мудрости, как  бы он ни старался. И

    даже если он принц  и может приказывать совету, а  совет добросовестно

    исполняет его  капризы, все равно результаты разойдутся с его ребяческими

    ожиданиями,– например, захоти он летать. Разумеется, он будет  летать, но не

    по-сказочному, как  он, несомненно, себе представлял, не на ковре-самолете,

    но на чем-нибудь вроде аэроплана, воздушного шара или  ракеты, поскольку

    даже наивысшая  мудрость в силах осуществить  только то, что возможно в

    реальном мире. И хотя мечты этого сопляка  исполнятся, их исполнение каждый

    раз будет для  него неожиданностью. Возможно, в конце  концов, мудрецам

    удалось бы растолковать ему, почему они шли к цели не тем  путем, который он

    им указал, ведь малыш подрастет и сможет у  них учиться; но среда обитания,

    которая умнее  своих обитателей, не может разъяснить им то, чего они не

    поймут, ведь они - скажем, наконец, прямо – слишком  глупы для этого».

        Кроме  самопроизвольного неподчинения  систем в силу их воли или  глупости

    человека существует ещё много возможностей отказа наносистемы  выполнить

    волю человека. Части этих отказов можно, теоретически избежать, другой

    части нельзя избежать в принципе.

        Системы  наномашин кто-то будет проектировать.  Разработка наносистем на

    начальном этапе  требует огромных затрат труда. Естественно, люди,

    разработавшие наносистемы, могут предусмотреть в их программе  подчинение

    лишь себе или  покупателю, но отказ служить другим людям. Таким образом, мир

    может разделиться  на две группы людей (фирм, компаний, государств). Одним

    наносистемы будут  подчиняться, а другим не будут.

        Лем   о новом мире и создателях  наносистем пишет: «Но если  в этой

    перекроенной на новый лад гармонии что-то разладится, кто исправит ее? А

    так как кто-то должен ее к тому же запроектировать  и запустить в

    производство, это  лицо или группа лиц будут склонны  самозванчески, явным

    или, что еще  хуже, тайным образом взять себе роль Господа Бога в этом

    всепредставлении».

        Практически  невозможно избежать неповиновения  наносистемы, если желания

    нескольких человек  взаимоисключают друг друга. В этом случае наносистема,

    исполняя приказ одного человека, не будет повиноваться другому. Но этими

    вопросами занимается уже теория систем. Нанороботы в  этом плане ничем не

    будут отличаться от сегодняшних и будущих роботов, разве только

    нейропроцессором. Но и модели поведения нейросистем, несмотря на отсутствие

    аппаратных реализаций, хорошо проработаны и изучены. 

        Развитие  молекулярной нанотехнологии даст  возможность тщательно изучить

    процессы, протекающие  внутри клеток организма. Есть большие  основания

    полагать, что точное знание того, как функционируют клетки, позволит

    создать наномашины ликвидирующие негативные изменения  происходящие в

    клетках и тканях живого организма с течением времени. Возможно, удастся

    переделать программу, записанную в ДНК, так, чтобы «выключить»  старение и

    улучшить генетические параметры организма. Тогда функции  регулирующих

    наномашин возьмут  на себя органеллы клетки.

        Но не  нарушит ли человек гармонию  мира, искусственным путём достигнув

    бессмертия? Кроме  проблемы перенаселённости Земли, которую, в принципе,

    можно решить, расселяясь по Вселенной, есть другие доводы против

    бессмертного человека.

        Во-первых, поколение людей несёт с собой  определённые моральные устои,

    мировоззренческие взгляды, и длительная жизнь одного поколения может

Информация о работе Нанотехнология. Перспективы развития