История возникновения нанотехнологии

Нанообъекты делятся на 4 основных класса:

• трёхмерные частицы, получаемые взрывом проводников, плазменным синтезом, восстановлением тонких плёнок;

• двумерные объекты  — плёнки, получаемые методами молекулярного  наслаивания, CVD, ALD, методом ионного  наслаивания;

• одномерные объекты  — вискеры, эти объекты получаются методом молекулярного наслаивания, введением веществ в цилиндрические микропоры;

• нанокомпозиты — материалы полученные введением наночастиц в какие либо матрицы;

На данный момент обширное применение получил только метод микролитографии, позволяющий получать на поверхности матриц плоские островковые объекты размером от 50 нм, применяется он в электронике. Метод CVD и ALD в основном применяется для создания микронных плёнок. Прочие методы в основном используются в научных целях. В особенности следует отметить методы ионного и молекулярного наслаивания, поскольку с их помощью возможно создание реальных монослоёв /3, 10/. 

2.3 Самоорганизация  наночастиц

Одним из важнейших  вопросов, стоящих перед нанотехнологией — как заставить молекулы группироваться определенным способом, самоорганизовываться, чтобы в итоге получить новые материалы или устройства. Этой проблемой занимается супрамролекулярная химия. Она изучает не отдельные молекулы, а взаимодействия между молекулами, которые, организовываясь определенным способом, могут дать новые вещества. Обнадеживает то, что в природе действительно существуют подобные системы и осуществляются подобные процессы. Так, известны биополимеры, способные организовываться в особые структуры. Один из примеров — белки, которые не только могут сворачиваться в глобулярную форму, но и образовывать комплексы — структуры, включающие несколько молекул протеинов (белков). Уже сейчас существует метод синтеза, использующий специфические свойства молекулы ДНК. 
 
 
 
 
 
 

3. НАНОТЕХНОЛОГИИ  И ОБЩЕСТВО. 

3.1 Влияние нанотехнологий на основные

социальные сферы.

Среди этих социально  значимых сфер, для исследования выделены: идеология, медицина, сфера информационных коммуникаций, экология, энергетика, военная  сфера, сфера потребления.

Оказывая влияние  на эти сферы, нанотехнология приведёт к изменению образа жизни, смене форм коммуникации и возникновению новых социальных общностей построенных на новых возможностях нейроинтерфейсов и виртуальной реальности полной загрузки. Новые социальные общности с участием мощного искусственного интеллекта. Новый способ технологического производства без использования физической силы человека в производстве макрообъектов. Суть нанотехнологии - в появлении молекулярных машин на неорганической основе произведёт переворот в способе производства материальных благ ранее невиданных и исторически беспрецедентных масштабов /4/. 

Основными направлениями  в военно-промышленном комплексе  на базе нанотехнологии можно считать:

1. Создание новых  мощных миниатюрных взрывных  устройств.

2. Разрушение макроустройств с наноуровня.

3. Шпионаж и подавление  боли с использованием нейротехнологий.

4. Биологическое  оружие и наноустройства генетического наведения.

5. Наноснаряжение для солдат.

6. Защита от химического  и биологического оружия.

7. Наноустройства в системах управления военной техникой.

8. Нанопокрытия для военной техники. 

Наномедицина представлена следующими возможностями:

1. Лаборатории на  чипе (исследование геномов и  белков)направленная доставка лекарств в организме.

2. ДНК – чипы (создание  индивидуальных лекарств).

3. Искусственные  ферменты и антитела.

4. Искусственные  органы искусственные функциональные  полимеры (заменители органических  тканей).

5. Нанороботы-хирурги (биомеханизмы осуществляющие изменения и требуемые медицинские действия, распознавание и уничтожение раковых клеток). 

Важной социально  значимой сферой является энергетика. Здесь следует выделить семь основных направлений по которым нанотехнология окажет воздействие на облик техногенной цивилизации:

1. Создание поглощающих  устройств и материалов. Создание  высокоёмких, компактных и легких наноструктурных материалов для аккумулирования водорода и природных газов.

2. Создание устройств  накопления энергии нового поколения.  Создание новых типов аккумуляторов  с анодами и катодами из  наноструктурных материалов.

3. Создание новых  устройств химического разделения  веществ и катализаторов.

4. Применение тонкоплёночных  защитных покрытий для энергосистем.

5. Увеличение КПД  энергетических установок.

6. santif.info Создание химических датчиков для контроля утечек.

7. Применение энергопреобразующих систем. Применение наноструктурных материалов в новых, высокоэффективных устройствах преобразования энергии. Создание искусственных систем фотосинтеза. Создание эффективной системы "сбора" светового потока, на основе композитных структур.  

Следующая социально  значимая сфера - информационных и коммуника-ционных технологий. В информационной сфере нанотехнология представлена следующими направлениями своего развития:

1. Создание нанокомпьютеров.

2. Квантовые компьютеры.

3. Информационные  сетевые устройства (оптическая  связь – фотоника и новые типы волноводов, радиосвязь – электронные устройства со сверхширокой запрещённой зоной).

4. Наноустройства хранения информации (квантовая память, одноэлектронные запоминающие устройства, магнитные среды для сверхплотной записи, наносчитывающие головки, запись информации с использованием излучения ближнего поля, прецизионные приводы-позиционеры).

5. Наносистемное моделирование (создание автоматизированных систем контроля за обработкой поверхностей наноразмерного уровня).

6. Нейроэлектрические интерфейсы (построение наноустройств, которые позволят соединять компьютеры с нервной системой).

7. Искусственный  интеллект и роботы. 

Следующей социально  значимой сферой является экология.

Нанотехнологии могут использоваться для контроля над состоянием ок-ружающей среды. Можно выделить следующие направления развития нанотех-нологии в формировании нового "безотходного" общества:

1. Отказ от производств,  связанных с больших объемом  отходов, и их замена на так  называемые "зеленые" технологии.

2. Рационализация  производственных процессов, позволяющая  выпускать более легкие и мелкие  изделия, что позволит снизить  расходы материалов и энергии.

3. Изучение и регулирование  природных явлений и процессов  загрязнения окружающей среды  с помощью нанодатчиков и наноэлектронных устройств. 

И наконец сфера потребления, как социально значимая область в постин-дустриальном обществе, с приходом нанотехнологии уже имеет целый спектр товарного воплощения. Условно можно выделить области в которых нанотех-нология уже выходит к потребителю:

1. Продукты питания.

2. Бытовая электроника.

3. Бытовая электротехника.

4. Текстильная продукция.

5. Косметика.

6. Топливные присадки.

7. Строительные материалы.

8. Бытовая химия.

9. Товары для спорта. 
 

3.2 Нанотехнологии и этика.

Развитие нанотехнологий ведёт к возникновению новых реалий жизни. Эти реалии с необходимостью ставят новые этические вопросы. Так, например, мощный процесс патентирования открытий в нанотехнологии уже ставит вопрос об отношении ограничения патентами применения новых лекарств и здоровья большинства простых людей. При изучении данных ситуаций возникает вопрос, должны ли (а если да, то когда) здоровье и польза ставиться выше патентов и других ограничений. Если нанотехнология начнет предлагать лекарства от рака или даже позволит создать универсальные антивирусы, данные вопросы станут первостепенными /2-3/.

Нанотехнология даёт перспективу в решении экологической проблемы и связанных с ней этических вопросов. Правильно ли позволить людям и организациям загрязнять окружающую среду, если они за это платят (налоги или платежи) или участвуют в торговле нереализованными разрешениями на загрязнение? Имеется ли этичный способ вмешаться в дела страны, которая подвергает значительной опасности свое население или население других стран?

Период с 2010 года по 2025 год ставит новые проблемы этического плана. Этично ли увеличивать  продолжительность жизни, чтобы  это ни стоило? Этично ли восстанавливать  вымершие биологические виды? Есть ли у нас право менять наши генетически  определенные зародышевые характеристики, чтобы будущие поколения не могли  унаследовать потенциальные возможности  появления генетически связанных  болезней или нарушений в организме? Поскольку машинно-мозговой интерфейс  становится более совершенным и  глобальным, превосходят ли требования к коллективному интеллекту те, которые  связаны с индивидуальными особенностями? Когда информационное загрязнение  становится преступлением? Приведет ли появление глобальных этических  норм к наложению ненужных ограничений  на различия среди групп людей  или эволюцию ценностей? Должен ли индивидуум быть подвергнут психологическим, социальным или культурным воздействиям за склонность совершать преступления (включая, например, использование оружия массового  поражения), даже если он или она  еще их не совершили?

Рассмотрение отношения  технологии и этики приводит к  выводу, что этические положения, препятствующие научно-техническому прогрессу  чаще трансформируются нежели остаются незыблимыми. Подтверждение этой точки зрения можно найти в статье А.А. Воронина, где на примерах достижений современной генетики показано драматическое столкновение развивающейся технологии и морали /1/. Тезис о необходимости технологического преобразования природы человека скрыто содержит предпосылку несводимости человечности к физической природе по аналогии с безразличным отношением информации к её материальному носителю. Более того, два принципа лежащие в основе такого этического миропонимания полагаются чем-то независимым от физической природы человека. Первый принцип необходимости бесконечного совершенствования и достижения новых возможностей для человека. Второй принцип этичности отказа от устаревших форм, ограничивающих эти возможности, во имя новых, более совершенных форм человеческого бытия. Фактически вновь воспроизводится принцип оптимизации человеческого существования, более привычный в сфере технического бытия. Снова происходит противопоставление этического и биологического в человеке. Здесь, как бы не замечают того, что сами эти принципы могут иметь своим источником генные структуры в человеке. Такие генные структуры, которые подтвердили свою эффективность в социальной практике и делают эту социальную практику (господства технологий для решения общественных проблем) доминирующей через своих носителей, имея целью лишь экспансию и умножение себе подобных (генетических копий). Этот аспект единства этики и биологии остаётся не прояснённым. 

3.3 Нанотехнологии и образ жизни человека.

Выше были рассмотрены  такие сферы как медицина, военная  сфера, сфера информационных коммуникаций, энергетика, экология, сфера потребления. Точкой отсчёта изменений необходимо принять социальную сферу информационных технологий и коммуникаций, так как  именно эта сфера объединяет в  единое целое нано и биотехнологии.

Не следует обольщаться  тем, что нанотехнологии станет такой же доступной технологией как и программирование. Напротив, существующая тенденция её развития, сделает многие открытия засекреченными по соображения этики и безопасности. Более того, такое направление как практическое бессмертие, возможно, будет под полным контролем властвующих элит. Но использование нанотехнологии в производстве компьютеров и новых материалов, медицинских препаратов уже становится общедоступным в качестве товаров массового потребления. Первоначально, именно через товары, нанотехнология будет влиять на образ жизни большинства людей, хотя сами способы изготовления будут закрыты для доступа, как интеллектуальная собственность.

Доступность нейроинтерфейсов на базе нанотехнологии приведёт к объединению человека и машин на качественно новом уровне. Изменится степень виртуализации сознания людей и социальных отношений. Проникновение виртуальных технологий в чувственность человека создаст ситуацию гибридной реальности.

Виртуализация социальных отношений уже активно развивается. Нанотехнология создаст новый тип социальной общности, построенный на гибридной реальности, когда коммуникация станет стирать грань между виртуальной личностью человека и её физической локализованностью в теле. Однако виртуальный мир социальных сетей ведёт к эгоцентризму и поглощённостью самим собой, своими мыслями и, это влечёт за собой утрату связи с реальным миром. Поэтому можно говорить о смене пространственных представлений о физических границах общения и идентификации. Это изменение коснется статуса присутствия человека в среде коммуникации. Присутствие станет осознаваться как одновременно и реальное и виртуальное, совершенно новый феномен человеческого существования. Пока эта граница чётко разделена /4/. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Нанотехнология – без сомнения самое передовое и многообещающее направление развития науки и техники на сегодняшний день. Возможности её поражают воображение, мощь – вселяет страх. Видимо будущее развитие технологии будет основываться на балансе между созиданием и разрушением. Обязательно появятся военные и, более того, подпольно-хакерские, применения. Но и многообразие мирных задач, поставленных перед нанотехнологией сегодня, не даст покоя учёным. Нанотехнология в корне изменит нашу жизнь. Появятся новые возможности, идеи, вопросы и ответы.