Наверное, читатель, прочитав заголовок статьи, может воскликнуть: «Фабрика, которую можно носить с собой в кармане, как телефон? Ну, это уж слишком! Такого никак не может быть!» Конечно, фабрики и заводы сегодня – огромные технологические сооружения, где работают тысячи человек с использованием множества сложнейших механизмов. Но чудо инженерной мысли под названием «репликатор» может самым кардинальным образом изменить наши представления о методах производства и экономических взаимоотношениях.

Чудо из чудес

Жизнь людей никогда не была легкой. С того момента, когда наши обезьяноподобные предки стали использовать орудия, вплоть до современности с ее компьютерами и космическими спутниками каждому человеку на Земле приходиться трудится в поте лица с утра до вечера, чтобы добыть пропитание себе и своим близким. Недаром многие люди всерьез рассуждают о том, стоило ли вообще эволюционировать. Сидели бы себе и дальше на дереве, жевали бананы и ананасы.

Призадумайтесь вот над чем: большую часть стоимости товаров сегодня составляют средства, затраченные на их производство и транспортировку. Чем выше качество, тем выше цена, поэтому если для жителей Лондона iPhone − вполне доступная безделушка, то для сомалийцев это что-то заоблачное и недостижимое.

Однако современные достижения нанотехнологий предвещают очередную революцию. Ученые уже научились манипулировать отдельными молекулами и атомами, и, скорее всего, в не столь отдаленном будущем появится инновационное устройство, способное разрезать и склеивать атомы, создавая любую вещь – начиная с обычной пуговицы и заканчивая реактивными двигателями!

Это чудо третьего тысячелетия получило название молекулярный синтезатор, или, как его чаще называют, – репликатор (от англ. replicate – «воспроизводить»). Впервые это название прозвучало в легендарном сериале Джина Родденберри «Звездный путь». Родденберри сделал репликатор ключевым фактором, без которого невозможно создание более гармоничного и справедливого общества.

Репликатор позволит каждому сделать любую нужную ему вещь, причем практически бесплатно! В это трудно поверить, но таковы перспективы, которые предвещают нам эксперты и футуристы.

3D-печать

Первой ступенью к созданию репликаторов стала трехмерная печать. Первый 3D-принтер назывался SLA-250, был размером с комод и мог печатать самые простые вещи из пластика. Разумеется, это был всего лишь прототип, но он стал тем самым катализатором, который дал жизнь новой бурно развивающейся индустрии.

Принцип работы всех 3D-принтеров заключается в следующем. Принтер проводит сечение в пространстве и составляет трехмерную схему изделия, а затем слой за слоем начинает «печать». По способу печати принтеры различаются на струйные и лазерные. Струйные принтеры расплавляют пластмассовый или металлический порошок, и специальная головка выдавливает жидкость слой за слоем. В лазерной печати порошок сначала выкладывается на поддон, а потом под действием лазерного луча застывает в определенных местах. Результатом обоих методов становится готовый предмет, «выросший» буквально на ваших глазах.

Вначале подобные принтеры могли печатать лишь простые предметы типа незатейливых фигурок игрушек в виде различных зверушек. Постепенно процесс усложнился и дошел до того, что стало возможным создание целых механизмов. Ведь обычно чтобы собрать, допустим, часы, необходимо сделать все компоненты отдельно, а затем собрать их воедино. Таким образом, качество самой сборки играет важную роль для долговечности вещи.

Но в 2009 году инженерам из Массачусетского технологического института удалось целиком напечатать часы. И самое главное, там все работало! Правда, стоит сделать оговорку, работали они далеко не самым лучшим образом, да и все механизмы были подогнаны друг к другу не идеально. Однако разработчики уверяют, что в скором времени будут печатать даже автомобили и клиенты сами смогут выбирать понравившуюся им конфигурацию.

Это еще не все. Принтеры уже умеют печать зубные протезы, которые идеально подходят для пациента, так как предварительно делается сканирование его ротовой полости и программа при печати учитывает все индивидуальные особенности. Более того, самые передовые модели принтеров могут печать человеческие органы, пока, правда, только из пластика. Проблема заключается в органическом материале, ведь каждый орган состоит из десятков, а то и сотни видов тканей, клеток и бактерий.

Несмотря на радужные перспективы, которые рисует нам трехмерная печать, она всего лишь переходное звено к подлинному репликатору.

Наноработнички

В середине 1980-х пионер нанотехнологий Эрик Дрекслер ввел концепцию наноассемблера (англ. assembler – «сборщик»). Наноассемблер − это микроскопический нанобот, способный воспроизводить собственные копии в неограниченном количестве. Когда образуется достаточное количество «рабочих рук», можно ставить перед ними задачи.

Миллиарды таких роботов смогут действовать словно один организм. Одни будут разрезать молекулы, другие растаскивать и укладывать их по порядку, а третьи склеивать между собой. Проблема заключается в том, как именно они будут строить тот или иной объект, поскольку даже в таком простом предмете, как обычный стакан, есть десятки миллиардов молекул и атомов, плюс существуют триллионы вариаций их соединений между собой. Однако ученые говорят, что это в принципе не представляет особой трудности, нужно лишь создать достаточное число роботов и ввести в них программное обеспечение с заранее установленными параметрами.

Одной из самых прекрасных сторон данного устройства является то, что оно может использовать практически любое сырье. Например, очень часто встречающаяся ситуация: после капитального ремонта на даче осталась огромная куча строительного мусора. Обычно приходится нанимать грузовую машину, чтобы его вывезли на свалку. Но если у вас в наличии будет репликатор, то вы просто «скормите» ему мусор и он создаст любую желаемую вещь.

Также с помощью репликаторов человечество раз и навсегда решит проблему нехватки донорских органов. Из стволовых клеток человека будет делаться своего рода органический бульон, из которого, в свою очередь, репликатор с ювелирной точностью создаст необходимый орган.

Многие сомневаются в этом, ведь, к примеру, сердце − не какая-нибудь пластмассовая расческа, и его невозможно просто взять и распечатать, слишком уж оно сложно устроено. На такие скептические выпады можно ответить так: мы всего лишь копируем самый великий во всей Вселенной репликатор – матушку-природу. Все вокруг нас, да и мы сами являемся продуктами репликации. Когда зародыш находится в материнской утробе, то все его ткани синтезируются из веществ, получаемых от матери. То есть если беременная женщина ест пирожное, то очень скоро оно раскладывается на молекулы и идет прямиком на нужды «строительства» ребенка.

Есть у этой технологии и темная сторона. А что, если наноботы начнут неконтролируемое размножение и в конце концов просто съедят Землю? Тогда стоит призадуматься о механизмах самоликвидации роботов на случай форс-мажора.

Несмотря на все опасности в будущем репликационные установки с миллиардами наноботов, вне всяких сомнений, станут привычным атрибутом домашнего быта.

Все из ничего?

Тысячелетиями люди мечтали, чтобы все вещи появлялись сами собой. Это желание отразилось в фольклоре всех народов мира – в сказках есть феи, волшебники, чародеи, джинны в лампах, духи и т.д. Взять хотя бы нашу народную скатерть-самобранку, которая чудесным образом угощает своего владельца самыми вкусными яствами.

Поэтому высшим этапом эволюции репликаторов станет возможность создавать предметы из воздуха. Мистика? Нет! Ловкость науки, и ничего более.

Поясним: согласно физическим законам во Вселенной есть определенное количество энергии и материи, которые могут трансформироваться друг в друга и обратно. Науке будущего придется проделать титаническую работу, чтобы овладеть процессом превращения чистой энергии в материальные предметы.

Только представьте себе такой вот эпизод из будущего: идет себе человек по улице и думает: «Устал идти пешком − сделаю себе велосипед». Он достает из кармана устройство, внешне похожее на смартфон, задает соответствующую команду, и… из ниоткуда материализуется новенький велосипед. Одним словом, фантастика.

Если это удастся сделать, то человечество практически приблизится к уровню Бога. Однако, чтобы обладать могуществом Бога, надо прежде всего обрести его мудрость. Признаться, даже страшно подумать, что произойдет, если это знание попадет в руки какому-нибудь новому Гитлеру…

Однако будем оптимистами и продолжим мечтать о том, что репликатор произведет революцию в жизни всего мира и поможет построить прекрасное и удивительное будущее.

Адилет УРАИМОВ
http://tainy.info/technics/fabrika-v-karmane/