Умная материя
Для космического крейсера второго класса «Непобедимый» встреча с ними закончилась трагедией. В романе Станислава Лема бесчисленная армия нанороботов предстает силой грозной и почти всемогущей. Сторонники клэйтроники с этим соглашаются, хотя уверены: враждебной эта сила не будет. Наоборот, она сделает нашу жизнь окончательной фантастикой.
Aвтомобиль, меняющий форму кузова в зависимости от погоды и дорожного покрытия; стул, превращающийся в кресло; скальпель, перестраивающийся в пинцет прямо в теле пациента. Еще с 1980-х французский химик-нобелиат Жан-Мари Лен пропагандировал идеи создания самоорганизующейся материи, сложных супрамолекулярных структур, способных контролируемо, по команде принимать ту или иную форму. Чуть позднее Норман Марголус и Томмазо Тоффоли озвучили концепцию вычислительной машины, состоящей из множества параллельно работающих микрокомпьютеров, которые могли бы взаимодействовать с соседями и моделировать различные физические процессы реального мира. Как только начался бум нанотехнологий, обе идеи быстро нашли друг друга.
В 1993 году Джон Холл, рассуждая о том, как может выглядеть нанотехнологичная версия ремня безопасности, выдвинул концепцию «утилитарного тумана», популяции наноустройств, которая в нужный момент может принимать облик подходящего инструмента. Смартфон, трансформирующийся то в телефонную трубку, то в фотокамеру; лампа, пересобирающаяся в телеэкран. Все это – самоорганизующаяся «умная» материя, песок или даже пыль, состоящая из мириад подвижных, взаимодействующих друг с другом роботов размерами менее микрона.
Стремительное уменьшение электроники, микромеханики и оптики, которое продолжается все последние годы, дает надежду на то, что такие устройства могут быть созданы обычным инженерным подходом «сверху вниз», за счет все большей миниатюризации уже существующих технологий. Появились беспроводная связь, подходящие материалы, способные менять форму, например под действием слабого тока, – теоретически они позволят микро-, а затем и нанороботам гибко реагировать и подстраиваться под условия и друг под друга. Все предпосылки к прорыву сложились еще в начале 2000-х, и профессор Университета Карнеги – Меллона Сет Голдштейн одним из первых стал работать над таким проектом.
Андреаджованни Рейна, Sheffield Robotics:
«Большие, совместно действующие стаи можно составить и из больших промышленных роботов – это могут быть и строительные краны, и космические станции. Такие роботы часто уже несут необходимые датчики и приводы, их производство налажено, и проблема лишь в организации взаимодействия между ними. Такие работы тоже ведутся, хотя пока что они далеки от практической реализации».
Прототипы атомов
«Инъецируемые хирургические инструменты, морфируемые мобильные телефоны – все это только вершина айсберга», – говорит профессор Голдштейн. Концепция, которую его команда совместно с исследовательским центром Intel в Питтсбурге прорабатывает уже больше десяти лет, известна под названием клэйтроника и успела войти даже в арсенал научной фантастики. Это бесчисленное множество крошечных программируемых роботов, «к-атомов», которые способны двигаться и соединяться друг с другом, образуя формы трехмерных объектов.