Четыре подвижные кремниевые “реснички” позволяютэтой пластинке кремния ползать по столу либо, если положить ее, как наэтом снимке, “вверх лапками”, перемещать легкие предметы. Длина “реснички”менее полумиллиметра.
На экранах компьютеров в конструкторских бюроуже возникают узлы будущих наномашин. Здесь показан редуктор для наноробота,который, по мысли изобретателей, будет вводиться в кровь и очищать сосудыот отложений холестерина. Деталь имеет размеры молекулы белка.

В романе Станислава Лема “Непобедимый” описана планета,цивилизация которой уничтожила себя самое в бесконечной войне. Осталисьтолько мириады металлических жучков-роботов, которые носятся в воздухетучами и атакуют все живое. Кажется, наша земная технология делает первыешаги к осуществлению этого кошмара.Эндрю Берлин, сотрудник исследовательского центрафирмы “Ксерокс” в Пало-Альто (США), считает, что нечто подобное можно создатьуже сейчас. Он проектирует миниатюрный приборчик — булавочку длиной в сантиметр,диаметром в миллиметр и с раскидистым зонтиком, как у семени одуванчика.Внутри разместятся различные датчики, источник питания, микропроцессор,рация. Зонтик служит антенной и парашютом. Тучка таких булавок, сброшеннаяс самолета, будет падать со скоростью около трех сантиметров в секунду,тогда падение с высоты 600 метров займет более пяти часов. Все это времядатчики будут анализировать состав атмосферы, и компоненты этого искусственногооблачка, обмениваясь данными между собой, составят общее мнение о состоянииатмосферы в данном месте, а затем передадут выводы в центр управления.По утверждению Берлина, все отдельные детали такоймикроаппаратуры уже существуют, и скомбинировать их вместе, создав, какон это называет, “разумную пыль”, можно будет уже лет через пять. Он предвидитразличное применение такой микротехники, в том числе военное — пока тольков разведке.Изготовлять “разумную пыль” можно будет методамимикроэлектроники, уже достаточно совершенными в настоящее время. Крометого, разрабатываются целые автоматические линии для сборки мельчайшихдеталей электростатическими силами.Теми же методами американские инженеры предполагаютсделать, как они говорят, активной поверхность самолетных крыльев. Ужепостроена авиамодель в одну седьмую величины настоящего самолета, не имеющаяэлеронов, но способная сделать поворот на 180 градусов за 0,8 секунды.Дело в том, что часть поверхности ее крыльев покрыта миниатюрными чешуйками(см. фото внизу слева). В ответ на управляющие сигналы эти чешуйки (размеркаждой — миллиметр на миллиметр) могут “вставать дыбом” или укладыватьсяровно, изменяя течение воздуха поперек крыла. Это дает удивительную маневренность.В дальнейшем специалисты Калифорнийского университета,создавшие эту модель, думают перейти на другую систему. Поверхность крылабудет покрыта миллионами пластиковых “пупырышек” с жидкостью внутри. Нагревжидкости вызывает ее испарение, и “пупырышек” увеличивается, при охлаждениижидкость конденсируется, неровности на крыле исчезают. Результат тот же,что с миниатюрными элеронами.Кроме “пупырышек” в поверхность крыла будут встроеныминиатюрные датчики воздушных потоков, которые сами смогут управлять шероховатостьюкрыла в ответ на изменения воздушных завихрений.Американские и японские инженеры пытаются сейчассмоделировать способ движения инфузорий с помощью ресничек. Используя методымикролитографии, те же, какие применяются при создании микросхем, они формируютна кремниевой пластинке группы из четырех “ресничек”, которые могут поддействием приложенного электрического заряда выгибаться вверх или прилегатьк поверхности (см. фото в центре). Управляя этими четверками (поперечниккаждой — менее миллиметра), можно заставить пластинку ползти по столу или,если перевернуть ее и положить сверху какой-то легкий предмет, двигатьего “ресничками”. Скорость движения в обоих случаях — до одной пятой миллиметрав секунду, а точность перемещения — несколько микрон. Это устройство найдетмассу применений в точной механике, а возможно, и в биологии — для сортировкии перемещения отдельных клеток.Но мысль ученых и инженеров идет дальше, от микротехники— к нанотехнике, к машинам, работающим на уровне отдельных молекул и дажеатомов. Нанотехнология — производство материалов и структур в масштабахдо ста нанометров (тысячных долей микрона). Эту еще не существующую областьтехники уже лет двадцать пропагандирует американский физик Эрик Дрекслер.Он объединяет идеи двух знаменитых ученых — Ричарда Фейнмана, который ещев 1959 году говорил о том, что когда-нибудь человек научится манипулироватьотдельными атомами, как сейчас манипулирует, скажем, винтами и гайками,и Джона фон Неймана, который вскоре после войны стал разрабатывать теориюсамовоспроизводящихся, размножающихся машин. Такая машина (впрочем, досих пор остающаяся чистой теорией) способна из деталей собрать свою копиюили даже изготовить сначала нужные детали из имеющегося сырья.Манипулирование отдельными атомами стало возможнымс 1981 года, когда швейцарские ученые Бининг и Рорер создали туннельныйэлектронный микроскоп (позже их работа была отмечена Нобелевской премией).Суть этого устройства в том, что сверхтонкая игладвижется над поверхностью какого-либо электропроводного материала на высотеоколо одного нанометра (см. “самый интересный журнал Наука и жизнь ” № 6, 1986 г.). Если к иглеприложить электрическое напряжение, можно “выдернуть” с поверхности отдельныйатом, перенести его в сторону и, поменяв знак напряжения, снова отложитьна поверхность. А в 1986 году появился атомно-силовой микроскоп, которыйработает не на электростатическом принципе, а на силах межатомного взаимодействия,обеспечивающих притяжение между атомами (см. “самый интересный журнал Наука и жизнь ” № 9, 1991г.). Стало возможным работать не только с проводящими, но и с любыми другимиматериалами. Сначала экспериментаторы демонстрировали возможности новойтехники, складывая из отдельных атомов названия или символы своих фирм,а уже года два делают первые образцы нанотранзисторов или электронных переключателей,состоящих из считанного числа атомов.Теоретики же смотрят много дальше. По самым скромнымпрогнозам, уже к 2000 году могут появиться производства, использующие нанотехнологию— прежде всего в выпуске нанокомпонентов для компьютеров и другой электроники.В дальней же перспективе... Эрик Дрекслер обещает,что иглой атомно-силового микроскопа будут созданы первые самовоспроизводящиесямолекулярные наномашины, образцом для которых послужит ДНК, умеющая складыватьсвою копию из более простых молекул, плавающих в растворе. Затем появятсянаномашины, которые смогут не только воспроизводить себя, но и, управляемыесигналами извне, собирать то, что им закажет человек. У Дрекслера уже естьназвание для такой машины — ассемблер, то есть сборщик. Английский писатель-фантастАртур Кларк в книге “Черты будущего” (1962 год) предсказывал появлениеустройства, собирающего из атомов все, что закажет человек (он называлего репликатором), в конце будущего столетия. Первый такой прибор, писалКларк, обойдется во много миллиардов долларов, вложенных во многих странахразными фирмами за период в несколько десятков лет. Но второй экземпляруже будет бесплатным — его соберет первый.Дальше, по мнению Дрекслера, возможно развитие подвум путям, причем одновременно. Триллионы ассемблеров будут собирать изатомов и молекул дешевого, никому не нужного сырья — скажем, из грязи,морской воды или опавших листьев — любые макроскопические объекты, все,что им закажут: алмазы, бифштексы, телевизоры, норковые манто, детали длялюбых машин (кстати, некоторые детали можно будет делать из атомов углерода,выстроенных в алмазную решетку, тогда они окажутся практически вечными)...Развитие может пойти и в микромир: ассемблеры создадут наносубмарины размерамив доли микрона, которые, будучи введенными человеку через шприц, проплывутпо всем кровеносным сосудам и уничтожат отложения холестерина, а можетбыть, и поправят ошибки, накапливающиеся с возрастом в молекулах ДНК итем самым сделают человека практически бессмертным. Другие наномашины,проникнув во все уголки организма, разыщут и уничтожат микробов и зарождающиесяраковые клетки. А почему бы не поселить в ротовой полости орду саморазмножающихсянаномашин размером с бактерию, которые будут чистить ваши зубы после каждойеды? И, конечно, Дрекслер предсказывает поштучное, но массовое производстволюбых молекул любых соединений, образцы которых существуют в природе, нопо разным причинам редки и труднодобываемы. Скажем, требуется “серое золотопарфюмеров” — китовая амбра? Пожалуйста, не надо искать этот раритет вморях, можно сложить по молекулам в лаборатории из чего-нибудь бросового,лишь бы оно содержало атомы углерода, азота, водорода и кислорода. Можнобудет собирать и молекулы, в природе не существующие и специально спроектированныедля той или иной цели, например новые лекарства.В нескольких своих книгах Эрик Дрекслер описываетмир, в котором утвердится нанотехнология. Он полагает, что все произведенноенано-сборщиками будет очень дешевым, стоит лишь запустить эту цепочку самовоспроизводящихсяи манипулирующих атомами машин. Экономика как наука исчезнет, так как экономика,по Дрекслеру, это наука о нехватках и о том, как их преодолевать. Не будетнехватки ни в чем — отпадет надобность и в этой науке. Дома у каждого будетстоять синтезатор размером с микроволновую печь, куда вы зальете ведроводы, а через час достанете компьютер, новый костюм или готовый обед. Совершеннопреобразится сельское хозяйство. Например, из цепочки “углекислый газ плюсминеральные вещества почвы — трава — корова — молоко” можно будет удалитьвсе лишнее и делать молоко прямо из воздуха, ведь все нужные для этогоатомы в воздухе уже есть.Смелый автор видит и некоторые опасности в этом прекрасномновом мире. Например, производство оружия, в том числе и атомных бомб,может стать доступным всякому. А что произойдет, если группа саморазмножающихсянаномашин, специализирующихся на разборке до атомов всяческих вредных промышленныхотходов, “сойдет с ума”, выйдет из-под контроля и начнет, наоборот, всеполезное превращать в грязь и пыль?Большинство ученых смотрят сейчас на построения Дрекслера,как на ненаучную фантастику, улыбаются и пожимают плечами. Тем не менеена дисплеях компьютеров уже возникают чертежи будущих молекулярных механизмов.А два американских финансиста предлагают премию в 250 тысяч долларов тому,кто первым создаст способную хватать и перемещать атомы “руку” и управляющееустройство для ассемблера. По материалам иностранной печати. Вот такими откидывающимися чешуйками должна бытьпокрыта поверхность самолетных крыльев, чтобы самолет мог разворачиватьсячуть ли не на месте. Сторона откидывающегося квадратика — один миллиметр.

Сверхминиатюрный дисплей компьютера изготовилаамериканская фирма “Колорадо Майкро Дисплей”. На экран размерами 9,6 на7,2 миллиметра выводится цветное изображение наивысшего компьютерного стандартаSVGA, четкость изображения — 800 на 600 элементов. Экран, встроенный вкарманный компьютер, рассматривается через увеличительный окуляр и, пословам изготовителя, утомляет зрение лишь чуть больше, чем обычный большойдисплей.
По разнымповодам — улыбки — Нанотелевизор? Что ж, качество изображения отличное,но как вы намерены переключать каналы?

А эта деталь для такого же устройства уже существуетв металле. Микрофреза для очистки стенок сосудов изготовлена немецкимиинженерами, ее диаметр менее миллиметра. Для сравнения рядом видна спичечнаяголовка (в левом верхнем углу снимка).