Нанотехнологии умеют привести нас в безоблачное будущее. Каким образом?

    Как только извлечь колоссальную выгоду из способностей нанотехнологий и избежать них потенциальных негативных последствий? Сиим вопросцем задавалась Кристин Петерсон, когда образовывала Foresight Institute, некоммерческий мозговой центр, посвященный нанотехнологиям, тридцать годов назад. И ныне, разговаривает она, этот вопросец продолжает ее яизвестия. За крайние десять лет нанотехнологии значительно продвинулись вперед и отыскали энное практическое применение. Некие разрабатывают наноразмерные образцы для мед имплантатов, кои могли бы провоцировать рост костных клеток и положительную экспрессию генов. Альтернативные ишачят над изготовлением управляемых микрочастиц, кои могли бы обнаруживать и даже уничтожать раковые клеточки.

    Нанотехнологии умеют привести нас в безоблачное будущее. Каким образом?

    Мысль наномашин, кои путешествуют по вашему телу и чинят его на клеточном уровне, приблизилась к действительности, благодаря создании нанодвигателей и наноракет. Однако до того как мы перед началом их дойдем, Петерсон считает, что нанотехнологии понесут и альтернативные достойные внимания последствия. К примеру, самоочищающиеся поверхности и нанотехнические стимуляторы, кои будут улавливать парниковые газы и превращать углекислый газ в вещества, нужные для заводов.

    В финале минувшего месяце Петерсон выступила на семинаре Global Summit в Сан-Франциско. В этом интервью вы узнаете, как только, по ее воззрению, нанотехнологии посодействуют нам решить вопросец с водой, исцелением рака и приведут нас в безоблачное будущее.

    Нанотехнологии сейчас: смутная точка на экспоненциальной кривенький?

    Я разделяю нанотехнологии на три шага: материалы, прибора, системы. Любой из их следует по собственной своей кривенький. Сейчас мы смотрим по наибольшей части товары из микрочастиц, однако у их нет точности на молекулярном масштабе — они и не являются атомически точными. По мере улучшения сего параметра мы будем созидать возникновение материалов, владеющих этакий точностью, в особенности в фильтрации и катализе.

    Как этакие товары попадут на базар, мы увидим, как только они взлетают подобно ракете. Спрос на чистую влагу громаден. Спрос на руководство парниковыми газами громаден. Кто бы ни пришел к сиим целям первым, результат будет положителен.

    Истолкуйте нанотехнологии незнакомцу на улице в двух словах.

    Природа манипулирует отдельными молекулами, создавая сложнейшие вещи во всем мире — растения, зверях и наши собственные туловища. Задачка нанотехнологий — использовать системы из молекулярных машин для сотворения чего же мы захотим с этаким же уровнем точности, и предпринять это же сугубо — как только природа.

    Нанотехнологии умеют привести нас в безоблачное будущее. Каким образом?

    В 2013 году вы предсказывали, что заслуги нанотехнологий в наиблежайшие десять лет в медицине в изрядной мере воздействую на обнаружение рака, его визуализацию и исцеление. Какие заслуги в нанотехнологиях за крайние несколько лет были более необходимыми для медицины?

    На пользование нанотехнологий для борьбы с раком ушли заглавные усилия — сотни миллионов баксов — и эти усилия предлагают плоды.

    Не мало различных групп, вроде Стэнфордского центра по совершенствованию онконанотехнологий, экспериментируют с микрочастицами, пытаясь получить от их полезное поведение, вроде телепередачи цветосигнала при обнаружении раковой клеточки либо прикрепления к раковой клеточке перед началом того времени, пока что она и не будет исследована. Них же можно запрограммировать на выпуск специальной сигнальной молекулы при обнаружении раковой клеточки.

    В лаборатории можно сделать не мало все больше неспецефических реакций. К примеру, микрочастица может всасывать свет и производить маломощную акустическую вибрацию при обнаружении опухоли либо же выпускать тепло для ликвидирования клеточки.

    Какие клинические тесты обнадеживают вас все больше иных?

    Одно из моих излюбленных проводит корпорация MagArray. Она укрепляет наномагниты к раковым клеточкам и потом выявляет них при помощи эталона на чипе. На это же уходит все меньше часа и требуется малая техно подготовка. Кроме рака, этот способ можно применить для наблюдения за цитокинами, что будет полезно при работе с Альцгеймером и аутоиммунными болезнями.

    Конечно же, ежели мы сможем побороть рак — а мы неукоснительно сможем — Альцгеймер станет гораздо наибольшей неувязкой, чем является ныне. Ординарно побороть рак будет недостаточно. Нам надо продолжать работу и заниматься всеми приобретенными болезнями.

    Есть ли новейшие «умные материалы», кои проходят тесты в нанотехнических приборах и кои могли бы в ближнем времени поменять современные технологии? Ежели да, то какие?

    Вот, к примеру: лично мне нравится мысль самоочищающихся материалов. Кембриджский вуз трудится над созданием поверхностей, в кои интегрированы фотокаталитические микрочастицы диоксида титана. Они задействуют ультрафиолетовый свет для преобразования грязюки на поверхности в диоксид углерода и влагу. Капля масла размером с отпечаток пальца на этакий поверхности удаляется за полтора часа.

    В один прекрасный момент у нас будут железные импланты, кои и не подступают для почти всех намерений. Монреальский вуз вместе с партнерами обнаружил метод сотворения наноразмерных орнаментов на поверхности этаких имплантов, и они умеют повышать рост костных клеток, снижать рост ненужных клеток, провоцировать развитие стволовых клеток и конфигурировать экспрессию генов позитивным образом. Изумительно. Почти все из этаких применений практически сошли со страничек научной фантастики.

    Нанотехнологии умеют привести нас в безоблачное будущее. Каким образом?

    В Австралии, в RMIT и Институте Аделаиды, ишачят над материалами, кои задействуют наноразмерные кристаллы — диэлектрические резонаторы — для телепередачи либо блокирования света конкретной длины волны. Это же может привести к созданию контактных линз, кои обменивают то, что мы лицезреем, либо даже созданию главного монитора, который демонстрирует доп информацию в нашем поле зрения. Наконец я смогу уяснить имена граждан, которых встречала раньше.

    Когда вы стали соучредителем Foresight Institute, чем вы вдохновлялись? Какой же вопросец тревожил вас тогда?

    Тогда-то меня тревожил вопросец: как только извлечь колоссальную выгоду из способностей нанотехнологий и избежать потенциальных негативных последствий, так же колоссальных?

    Мы жаждили бы убыстрить развитие продвинутых мед и остальных позитивных приложений не отдать развиваться с этакий же скоростью военным. Осознание силы нанотехнологий в улучшении свойства жизни и в особенности медицине прошло длительный путь, однако по причине разнообразных ограничений мед пользование всегда откладывается. В военной сфере все ровно напротив: военные приобретают преждевременный доступ к новейшим технологиям и военные приложения финансируются в десять раз предпочтительнее.

    Совместите эти тенденции, и станет известно, посему тяжело убыстрить развитие мед приложений данной технологии и сразу замедлить развитие военных. Это же непростая задачка.

    Шел 2025 год, как только нанотехнологии улучшили состояние среды?

    К этому моменту, а уж может и ранее, может осуществиться два нешуточных прорыва. Во-первых, мы можем решить неурядицу с водой, используя фильтрацию молекулярной точности. Эта разработка уже разрабатывается личной фирмой AquaVia при поддержке National Science Foundation.

    Во-вторых, мы можем очистить воздух от загрязнений, в фолиант числе и от парниковых газов, при помощи нанотехнических катализаторов, кои убирают углекислый газ из воздуха и перестраивают его в хим вещества, кои можно применять в индустрии. Над сиим ишачит Кристиан Шафмейстер из Вуза Темпл.

    Почти неважно какая экологическая неполадка, которую можно предположить, возможно на теоретическом уровне разрешена с внедрением развитых нанотехнологий. Эта самая мечта об восстановлении среды подтолкнула меня в эту область десятки годов назад, и приятно созидать, что она в конце концов начинает реализоваться.

    Что может помешать нам в наиблежайшие 10 лет?

    Обе этих перспективы точно грядут. Один-единственный вопросец: когда. Нам надо вкладывать все больше ресурсов в R&D. Таланты существуют, идеи существуют, вопросец в финансировании.

    Какой же «умный объект» грядущего для вас нравится все больше всего?

    Привычно я обращаюсь к мысленному тесту. Представьте стул, состоящий из систем молекулярных машин. Эти машинки умеют перестраиваться в другую форму, к примеру, в стол. Сколько времени им же пригодится, дабы сконфигурировать форму с одной на другую? Вы не сложно сможете предположить этот опыт, так как и сами состоите из молекулярных машин.

    Представьте, как только вы садитесь на корточки, образуя стул, а уж потом опускаетесь на четвереньки и становитесь «столом». На всю операцию уходит и не все больше секунды. Это же наибольшее время, которое будет нужно стулу из продвинутых наноматериалов, дабы предстать столом. Можно и скорее, ежели поставить этакую миссию.

    Однако моя мечта — это же «машина по ремонту клеток», которая способна перемещаться по телу и производить ремонт ДНК, белков и остальных молекул. Выстроить этакую машинку будет тяжело. Будет нужно не мало съемных инструментов, кои умеют загружаться и выгружаться по целесообразности. Однако она могла бы проанализировать, а уж впоследствии и решить почти всякую физическую неурядицу наших тел, включая старение.