Эрик Дрекслер - Безграничное будущее: нанотехнологическая революция

В большом зале имеется собственная конвейерная лента, по которой движутся частично собранные нанокомпьютеры. Вдоль нее установлен ряд огромных манипуляторов, способных раскачиваться взад и вперед и дотягиваться до меньших конвейерных лент, доставлять миллионоатомные блоки из тестировочных станций и соединять их с другими заготовками нанокомпьютера в стадии строительства. Конвейерная лента проходит по всей длине зала, и в конце полностью собранные нанокомпьютеры поворачивают за угол в еще более грандиозный зал.

Наблюдая зал в течение нескольких минут заключительной сборки, вы замечаете, что ничего не движется. И терпеливое ожидание не поможет: со скоростью, с которой меньшие манипуляторы двигались в предыдущем зале, сборка каждого блока должна занимать месяцы. Большие манипуляторы все это время находятся в простое. Создание компьютера от начала до конца может занять ужасно много времени. Возможно, даже столько, сколько длится мгновение ока.

Молекулярные ассемблеры изготовляют блоки, из которых блочные ассемблеры собирают компьютеры. А далее системные ассемблеры вставляют эти компьютеры в изготавливаемую продукцию. По крайней мере, естественный путь от молекул до создания крупных продуктов кажется достаточно ясным. Если бы автомобиль был собран обычными роботами из тысячи узлов, каждый из которых был собран меньшими роботами из тысячи исходных деталей и так далее, вниз и вниз, то всего лишь десять уровней процесса сборки отделили бы автомобили от молекул. Возможно, завернув еще за несколько углов и попав в другие, еще большие залы, вы увидите постпрорывной автомобиль в процессе создания, с неизвестными пока двигателями и удобными сиденьями, которые были соединены вместе в процессе, длящемся век, в зале настолько огромном, что Тихий океан показался бы рядом с ним лужей…

Всего десять шагов масштабирования; восемь, начиная с блоков, таких же больших, как те, что сделаны в предыдущем зале. Молекулярный мир кажется ближе, если смотреть на него таким образом.

Возвращаясь в этот зал, вы задаетесь вопросом, как начинается процесс. В каждом цикле этого медленного производства каждый молекулярный ассемблер получает исходный материал через трубу откуда-то из-под пола, и именно там начинается история молекулярной точности. И тогда вы спрашиваете:

— Откуда берутся инструменты?

Гид отвечает:

— Вы можете воспользоваться лифтом слева от вас.

Выйдя из лифта и спустившись в подвал, вы видите широкий зал, полный маленьких конвейерных лент и шкивов; большая труба расположена посередине. Табличка на стене гласит: «Концепция механохимической обработки, около 1990 года». Как обычно, все перемещения кажутся довольно медленными, но в этом зале все, что должно двигаться, явно движется. Главный поток удаляется от трубы. И, через несколько ступеней, устремляется вверх через потолок к залу ассемблеров.

Подойдя к трубе, можно видеть, что она почти прозрачна. Внутри хаотически носятся крошечные молекулы: стенка трубы является границей между свободными и контролируемыми молекулами, перемешивание не допускается. В этой симуляции ваши пальцы размером с мелкие молекулы. Несмотря на все усилия, провести пальцем по стенке трубы не удается. Через каждые несколько шагов вдоль трубы расположены соединительные втулки, — корпус с вращающейся с помощью механического привода деталью. В движение ее приводит жидкость внутри трубы и приводные ремни на шкивах, встроенных в корпус. Трудно точно понять, что происходит.

Гид говорит:

— Выемки на роторе захватывают отдельные молекулы из жидкости в трубе. Каждая такая выемка имеет размер и форму, точно соответствующую только одному из нескольких различных видов молекул в жидкости, так что процесс состоит в правильном отборе. После того, как захваченные молекулы попали в нужные отверстия на приводном ремне, который соединен со шкивом…

— Хватит, — говорите вы. — Все понятно. Здесь отбирают молекулы и затем направляют в нужное место сборки. Надо полагать, эти машины способны сортировать молекулы, чтобы быть уверенным в том, что нужные молекулы попали куда следует.

Приводные ремни петляют взад и вперед, перенося большие, узловатые массы молекул. Многие шкивы — крутятся? — прижимая два ремня друг к другу внутри корпуса с помощью вспомогательных роликов. Пока вы смотрите на один из них, гид говорит: «Каждый нарост на ремне — это устройство для механохимической обработки. Когда два нароста на разных ремнях прижаты друг к другу правильным образом, они осуществляют перенос молекулярных фрагментов друг к другу посредством механически принудительной химической реакции. Таким образом, небольшие молекулы разрушаются, рекомбинируются и, наконец, соединяются с молекулярными инструментами, используемыми в ассемблерах в зале выше. В этом устройстве ролики создают давление, равное давлению, действующему на полпути к центру Земли, ускоряя реакцию, которая…»

— Хорошо, хорошо, — говорите вы.

Химики еще в старые времена умудрялись создавать удивительно сложные молекулы, просто смешивая различные химические вещества в определенном порядке при правильных условиях. И здесь молекулы, безусловно, могут быть собраны вместе нужным образом, тем более, что условия контролируются гораздо лучше. Само собой разумеется, что этот тщательно разработанный лабиринт шкивов и ремней должен сделать работу по обработке молекул лучше, чем это можно сделать в пробирке, полной посторонних жидкостей. Из жидкости через сортировщик в мельницу, не используя инструменты: это, кажется, и есть история обработки молекул. Все приводные ремни — это петли, поэтому механизм просто крутится, перенося и трансформируя молекулярные части.

Эта система приводных ремней кажется ужасно простой и эффективной по сравнению с тяжелыми манипуляторами, приводимыми в движение замечательными компьютерами в зале выше. «Зачем останавливаться на создании простых инструментов»? Должно быть, вы пробормотали это, потому что гид снова заговорил и сказал:

— В музее представлен специальный ассемблер, демонстрирующий раннюю концепцию молекулярного производства, которая использует принципы этой системы обработки молекул для создания больших, сложных объектов. Если система строит только один продукт, нет необходимости применять компьютеры и с помощью манипуляторов перемещать детали. Гораздо эффективнее построить машину, в которой все просто движется с постоянной скоростью при помощи приводных ремней, добавляя мелкие детали к более крупным, а затем, объединяя их, как вы это уже видели.