Molekulare Nanotechnologie (MNT) ist eine bahnbrechende Wissenschaft, die Prinzipien der Chemie, Biologie und Physik kombiniert, um mikroskopische Geräte im Nanomaßstab vorzuschlagen, die einzelne Atome und Moleküle mechanochemisch manipulieren, um Materialien zu konstruieren, Krankheiten auszurotten und die Umwelt wiederherzustellen; Dadurch werden die potenziellen Vorteile von MNT weitreichend und revolutionär.
MNT basiert auf der Erkenntnis, dass grundlegende biochemische und biophysikalische Prozesse auf molekularer Ebene industrielle Montagemaschinen im mikroskopischen Maßstab nachahmen. Dies lässt sich vielleicht am einfachsten am Beispiel der DNA erkennen, einer molekularen Kette von Anweisungen zum Aufbau einer makroskopischen Struktur von unten nach oben. Die „Werkzeuge“, die das eigentliche Bauen ausführen, sind natürliche biochemische Prozesse. Durch die Nutzung dieser Prozesse in Form direkter Manipulation auf atomarer Ebene und deren Ergänzung durch computergestützte biomechanische Steuerung eröffnet sich eine neue Ära der Möglichkeiten.
Um nur einige potenzielle Vorteile von MNT zu nennen:
VIELFÄLTIGE SAUBERE ENERGIE –
Zu den Vorteilen von MNT gehört die Möglichkeit, Solarstrom durch die Herstellung von „unzerstörbaren“ Solarzellen, die auf Straßen und Dächern lackiert werden können, möglich zu machen, wodurch der Strombedarf des Landes leicht übertroffen wird. MNT würde auch die Produktion von Kraftstoffen ohne Umweltverschmutzung ermöglichen, die Energiekrise beenden und Energie bezahlbar machen.
KRANKHEIT BESEITIGEN UND LEBENSVERLÄNGERUNG –
Die Nanomedizin verspricht ein Zeitalter von beispielloser Kraft, um ein Leben lang gesund zu bleiben, dank mikroskopischer In-vivo-Nanoroboter, die den Körper von im Wesentlichen allen Krankheiten auf zellulärer Ebene reparieren könnten. AIDS, Krebs und sogar genetische Krankheiten würden der Vergangenheit angehören, ebenso wie Falten, Arthritis, Sehschwäche und andere altersbedingte Krankheiten. Von den Menschen könnte erwartet werden, dass sie ein weitaus längeres Leben mit einer höheren Lebensqualität führen.
HEILUNG DER UMWELT –
Der potenzielle Nutzen von MNT für die Umwelt ist ebenso überwältigend wie sein potenzieller Nutzen für die Medizin. Wissenschaftler sagen Schwärme von mikroskopisch kleinen Nanorobotern voraus, die die Ozeane fegen und Schadstoffe zerlegen, um die Meeresumwelt zu schützen und zu erhalten; andere schrubben die Luft von den Milliarden Tonnen Kohlendioxid, die jährlich hineingeschüttet werden, und wieder andere regenerieren Wälder und setzen ausgestorbene Arten wieder ein, die aus schrumpfenden Lebensräumen und Umweltverschmutzung resultieren. Die durch die industrielle Revolution angerichteten Schäden könnten rückgängig gemacht werden, während die MNT-Technologie eine viel größere Bevölkerung mit potenziell weitaus geringeren Umweltauswirkungen unterstützen könnte.
SMART MATERIALS UND GRÜNE HERSTELLUNG –
Zu den Vorteilen von MNT gehört die Möglichkeit, Produkte aller Art kostengünstig vom Atom aufwärts mit einer programmierbaren Desktop-„Nanofabrik“ herzustellen. Praktisch alles, was nach den Naturgesetzen erlaubt ist, könnte ohne Arbeit oder umweltschädliche Fabriken hergestellt werden (ähnlich dem Replikator von Star Trek). Programmierbare Software würde den Bauprozess steuern, einschließlich der Fähigkeit der Nanofabrik, sich selbst zu replizieren. Ein Unternehmer könnte an einem Tag ein Produkt für den Verkauf entwerfen, herstellen und produzieren. Ausgedehnte Industrieanlagen würden obsolet werden, Land freisetzen, die Umweltverschmutzung verringern und einen großen Teil des Wassers für die industrielle Nutzung einsparen.
Zu den Vorteilen von MNT gehören auch neue und exotische „intelligente Materialien“ mit der Möglichkeit, Montage- oder Reparaturanweisungen im Material selbst zu kodieren. Stellen Sie sich Produkte vor, die mit selbstwiederherstellenden Richtungen in ihrer DNA wachsen. Möbel, die sich selbst zusammenbauen und Kratzer oder Kerben „heilen“. Motoren, die sich selbst reparieren und Kleidung, die sich dem Wetter anpasst.
Für einen suggestiven Blick auf mögliche High-Tech-Anwendungen der Vorteile von MNT bietet K. Eric Drexler, „Vater des MNT“ und Autor von Engines of Creation (1986) und Nanosystems (1992), den faszinierenden Vorschlag eines Raketentriebwerks, das repariert sich nicht nur selbst, sondern verändert seine Form wie Muskelgewebe, wenn unterschiedliche Anforderungen an Schub, Kraft und Aerodynamik ins Spiel kommen.
Rohchemikalien für Nanofabriken würden durch Disassembler gewonnen, die natürliche Werkzeuge wie Enzyme, Ionen und freie Radikale verwenden, um Stoffe (z. effizient. Anstatt Deponien zu graben, könnte der Abfall zu Baumaterialien für Obdachlose recycelt werden. Die Einsparungen für die Hersteller und der Nutzen für die Öffentlichkeit und die Umwelt wären kumulativ und exponentiell.
HELFEN NATIONEN DER DRITTEN WELT –
Da die Vorteile von MNT die Möglichkeit umfassen, Produkte aus einer programmierbaren Maschine von der Größe eines Handgepäcks herzustellen, könnte ein verarmtes Dorf, dem das Geld für Investitionen in die Infrastruktur fehlt, mit einer einzigen Nanofabrik Filter für kontaminiertes Wasser, Materialien für Unterkünfte, Gewächshäuser und Abwasserentsorgung. MNT könnte die Lebensqualität drastisch verbessern, Krankheiten eindämmen, die Landwirtschaft ankurbeln und Trinkwasser für alle verfügbar machen. Fügen Sie diesem Szenario die Nanomedizin hinzu, und wir sehen die Fähigkeit, mit MNT nicht nur Industrienationen, sondern die ganze Welt zu verändern.
Computerminiaturisierung und KI –
Der Wert bei der MNT-Herstellung besteht darin, dass genaue Präzision Atom für Atom erreicht wird. Für Computer bedeutet dies die nächste Phase der Miniaturisierung, da Verunreinigungen in Materialien beseitigt und anspruchsvolle Strukturen aufgebaut werden können. Extrem kleine und leistungsstarke Computer werden billig und reichlich vorhanden sein und sogar für die ärmsten Menschen verfügbar sein (wahrscheinlich mit optionalen Sprachschnittstellen). Robotik und künstliche Intelligenz (KI) würden übermenschliche Fähigkeiten bieten.
RAUMKOLONISATION –
Ein weiterer vorgeschlagener Vorteil von MNT besteht darin, dass die schwerelose Nutzlast der Nanotechnologie es sehr billig macht, sie ins All zu schicken. Fortschrittliche MNT-Geräte könnten Planeten schnell auf die menschliche Besetzung vorbereiten, indem sie Strukturen bauen, die Zusammensetzung der Atmosphäre ändern oder andere kritische Aufgaben ausführen; während die Nanomedizin den menschlichen Körper für die Raumfahrt anpassen könnte und vielleicht sogar andere Atmosphären toleriert.
So wie einige Physiker Superstrings für die schwer fassbare Antwort auf Einsteins lange gesuchte „Theorie von allem“ halten, könnte MNT als eine vereinende Technologie angesehen werden, die nicht nur die Fähigkeit besitzt, Menschen und den Planeten zu heilen, sondern uns auch in eine Welt zu bringen neues Zeitalter der sauberen Industrie und unbegrenzter Möglichkeiten, das Leben, wie wir es kennen, auf unvorstellbare Weise drastisch verändert, verlängert und verbessert, und das alles innerhalb der nächsten 10 bis 30 Jahre.
Die potenziellen Gefahren von MNT sind jedoch ebenso überzeugend wie ihre Vorteile. Obwohl Generationen der letzten 100 Jahre hartnäckig und erfolgreich eine schwindelerregende Reihe von stark verbesserten Technologien assimiliert haben, ist MNT exponentiell anders. Es wird viel leistungsfähiger, tragbarer, billiger und, wenn Nanofabriken weithin zugänglich sind, verfügbar sein. Wie dem auch sei, die Wissenschaft ist dazu bestimmt, auf das zuzugehen, von dem sie jetzt weiß, dass es möglich ist, und wir, manche freiwillig, manche vielleicht nicht, sind dazu bestimmt, mit ihr zu marschieren.
Um mehr über die potenziellen Vorteile und Gefahren von MNT zu erfahren, dient das Center For Responsible Nanotechnology als öffentliches Informationszentrum mit ständigen Updates und Neuigkeiten.