Нанотехнология - още "молекулярно инженерство"; научна технология за проектиране и производство на електронни вериги и механични устройства на атомно и/или молекулно ниво.

Нанометър - 1 билионна част от метъра (или 10 на -9 степен метъра).

Наномедицина - приложение на нанотехнологиите за диагностициране, лечение и предотвратяване на здравословни нарушения в човешкото тяло.

Нанороботи - специализирани наномедицински устройства. Категоризират се в две основни групи: автономни и т. нар. "насекомо-роботи".

В най-близко бъдеще нанотехнологиите ще открият безпрецедентни перспективи пред нашата цивилизация. В резултат на изучаването и използването на свойствата на веществата на атомно и молекулно ниво из основи ще се променят медицината, енергетиката, биотехнологиите, електрониката, въоръжаването, космическите изследвания и др.

Развитите държави активно инвестират в тази област. В Германия, например, само за миналата година са похарчени около 300 милиона евро. В САЩ още правителството на Клинтън обяви науката за наноразмерните материали за национална програма и отпусна за развитието й близо 2,5 млрд. долара. Щатският Сенат, от своя страна, одобри законопроект, предвиждащ кредитиране на отрасъла в размер на 3, 7 млрд. долара за близките четири години.

Цялата електронна индустрия възлага огромни надежди на нанотехнологиите. Миниатюрните размери на компонентите предполагат изключително висока скорост на действие.

През ноември 2000 г. Изследователският център на IBM в Ню Йорк демонстрира първия нанокомпютър. "Хюлет-Пакард" пък е първата компания, която патентова собствена технология за производство на микропроцесори.

В основата на компютърната разработка е заложено не на познатите ни силициеви кристали, а на молекулни "нановериги". Високотехнологичните съоръжения не само са с драстично намалени размери, но и с ниска себестойност.

Не е тайна, че лабораториите на Пентагона разработват проект, който ще даде на САЩ неоспоримо преимущество в борбата с тероризма - детектор за регистриране на отровни газове и вещества.

Изключително високата му чувствителност ще се дължи на въглеродните нанотръбички, които, благодарение на химичния си състав, ще улавят активните вещества своевременно.

Изследователите от Университета Пардю (Уест-Лафайет, щата Индиана) са на път да създадат нов тип памет. Проектираните наноструктури, т. нар. наноколела, ще позволят по-ускорено действие на паметта и по-висока плътност на обменените информационни единици.

В по-далечна перспектива ще се разчита на електрически нанопроводници, които ще гарантират минимални загуби при преноса на огромни количества електроенергия. В по-близък план с молекулярното инженерство се свързва решаването на един от основните проблеми на цивилизацията - нефтеният добив. Целта е да бъдат компенсирани недостатъчните нефтени запаси с екологично чист добив на въглища.

Използвайки електронните свойства на въглеродни нанотръби, израелски учени конструираха устройство, съдържащо ДНК. Въглеродните нанотръби са многообещаващ материал не само поради забележителните си електронни свойства, а и заради минималния си размер - един нанометър в диаметър. Работата е приветствана като "забележителна" и "зрелищна" от специалистите в областта на нанотехнологиите.

НАСА също търси решение на проблемите си в сферата на молекулярното инженерство. По поръчка на Космическата агенция Центърът за биологични нанотехнологии към Университета в Мичиган е разработил цялостна технология за регистриране на космическа радиация.

Устройствата, наречени нанодатчици, представляват биосензори с молекулни размери. Те се имплантират в живите клетъчни структури на астронавтите и сигнализират при наличието на радиационна опасност.

Безспорно медицината и генното инженерство са областите с най-големи перспективи за развитието на нанотехнологиите. Т. нар. наномедицина има реалния потенциал да промени драстично развитието на медицинската индустрия в ХХІ в.

В най-общ смисъл медицинските наноустройства ще бъдат използвани за контролиране на вътрешната химия на тялото.

Подвижни нанороботи, снабдени с безжични предаватели, ще циркулират в кръвоносната и лимфната системи. Те ще излъчват предупредителни сигнали при регистрирането на химични дисбаланси в организма на човека.

Подобни наноустройства могат да бъдат имплантирани и в нервната система, за проследяване на пулса, мозъчната дейност и др.

В един по-напреднал стадий на развитие на наномедицината имплантантите ще служат за пренос на лекарства и хормони при хора с хронични заболявания, например. Като миниатюрни хирурзи наноустройствата ще коригират повредените вътреклетъчни структури и дори генетичните данни в молекулите на ДНК!

За целта също ще бъдат използвани нанороботи - наноустройства, създадени да изпълняват специфични медицински задачи многократно и с голяма прецизност. Една от основните им характеристики ще е самовъзпроизводството. Засега са известни два основни вида: автономни и насекомороботи.

Първите са свързани със собствен, преносим нанокомпютър, който не само ги контролира, но им позволява да действат независимо. Наименованието на втория вид идва от асоциацията с "пчели в кошер" или "мравки в мравуняк".

Групи от самовъзпроизвеждащи се насекомороботи могат да действат като антитела или антивирусни агенти при хора с нарушена имунна система.

Основно предимство на наномедицината е това, че се постига оздравителен ефект при болести, които не реагират на конвенционалните средства на лечение.

Високата скорост на работа, нейната продължителност и изключителната ефективност са само част от преимуществата на наномедицината.

Наномащабните системи могат да оперират много по-бързо от вече познатите ни, тъй като преместванията са много по-малки. Това позволява механичните действия да се случват за по-малко време и с по-нисък разход на енергия при зададени абсолютни стойности.

При медицински терапии, когато болестотворните бактерии и вируси мутират, нанороботите могат селективно да ги откриват и унищожават.

Други са програмирани така, че да локализират и премахват раковите клетки в организма. Т. нар. златни нанопатрони представляват силициеви частици със златно покритие, имплантирани в раковите клетки.

Обвивките им са програмирани по такъв начин, че абсорбирайки инфрачервеното излъчване (човешкото тяло е принципно прозрачно по отношение на него), те го трансформират до топлинна енергия.

Загрявайки болните клетки до 55 градуса по Целзий, те разрушават мембраната им и ги унищожават. Предполага се, че по този начин ще могат да се лекуват и метастази в много ранен етап на развитие.

И накрая, но не на последно място по важност, е въпросът доколко опасни могат да бъдат нанотехнологиите.

Бил Джой, един от основателите на Sun Microsystems и водещ специалист в областта на наукоемките технологии, поддържа активно тезата, че нанотехнологичните постижения трябва да бъдат строго контролирани, поради опасността да навредят на човешкия организъм. Единствената реална алтернатива според него е тяхното преустановяване или дори забрана.

Позицията на Джой среща изненадваща подкрепа и от други видни специалисти в тази сфера. Всички те защитават тезата, че стремителният ръст на нанотехнологиите излиза извън контрол.

Въпреки всичко това е ясно, че подобни крайни мерки няма да постигнат очаквания ефект, тъй като не е възможно да бъде забранен човешкият порив да постига, покорява и преодолява околния свят.

Автор Екатерина Аврамова-Колева