Нанофабрика не за горами
В день, когда были объявлены нобелевские лауреаты по физике, - 9 октября - названы получатели ещё одной престижной научной награды. Премия Фейнмана по нанотехнологиям (Foresight Institute Feynman Prize) вручается некоммерческой организацией Foresight Nanotech Institute, расположенной в Силиконовой долине (Пало-Альто , Калифорния). Инициированная в 1993 году премия призвана подмечать достижения ученых, чья служба больше всего помогала развитию нанотехнологий. Премия названа именем нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана, - тот, что считается автором мысли нанотехнологий. Она вручается в двух основных номинациях - за достижения в теории и в эксперименте.
За достижения в теории был награжден химик Дэвид Ли из вуза Эдинбурга, создавший теоретическую базу в области искусственных молекулярных двигателей и машин, действующих в условиях броуновского движения. В эксперименте признан лучшим химик Фрейзер Штоддарт из универа Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA). Он осуществил синтез молекулярных машин, в частности сотворил "молекулярный мускул".
Область службы научных специалистов - молекулярные моторы, искусственные аналоги природных механизмов, - те, что в огромном числе присутствуют в живых организмах и позволяют им двигаться, вносить изменения цвет и т.д. Еще в 2005 году Дэвид Ли создал ненастоящий молекулярный мотор, с помощью которого удалось сдвинуть макрообъект - каплю воды - за счет изменения качества гидрофильности среды. В потенциале формирование этой методики способен повлиять на все сферы человеческой деятельности: нажатием кнопки реально будет наводить строй в светлице или трансформировать цвет корпуса подводной лодки.
На молекулярном уровне методика реализована в виде "молекулы-гантели" : на длинную углеводородную молекулу надето органическое кольцо, а чтобы оно не "соскакивало", по краям молекулы стоят "заглушки". Под влиянием ультрафиолета колечко перемещается от одной "заглушки" к другой. Если таковые конструкции плотным слоем уложить на поверхность, возможно заполучить действенный молекулярный мотор, который способен перемещать объекты в миллионы раз больше себя самого. Именно подобные организации и получили наименование "молекулярный мускул".
Если "теоретическая" и "экспериментальная" премии принесли своим обладателям всего только по 5 тыс. баксов (хотя важны не деньги, а престиж), то больше существенная сумма - 250 тыс. долларов - в то время как дожидается своего получателя. "Большой приз имени Фейнмана" (Feynman Grand Prize) достанется тому, кто создаст и продемонстрирует в действии два устройства - "руку наноробота" и нанокомпьютер, обладающие рядом заданных характеристик. Например, "рука робота" не должна превышать в объеме 100 кубических нанометров и исполнять контролируемые движения по перемещению и стыковке отдельных атомов или молекул. Размер нанокомпьютера - менее 50 кубических нанометров, а мощности его должно хватать для сложения любых пар 8−битовых двоичных чисел. Решение этих задач значительно продвинуло бы науку по пути создания нанофабрик - своего рода "принтеров" для "распечатки" любых смоделированных на компьютере предметов.