Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Nanotechnologia po polsku

Informatyka to nie tylko komputery i metody obliczania, ale także procesy zachodzące w organizmach żywych, dzięki którym organizmy te istnieją, rozwijają się i rozmnażają - mówi prof. Stefan Węgrzyn z gliwickiego Instytutu Informatyki Teoretycznej i Stosowanej PAN (IITiS), kierownik zespołu projektującego podstawy nanoinformatyki - technologii połowy XXI wieku. Podstawowa idea polega na zastąpieniu programów złożonych z liter programami zbudowanymi z cząstek chemicznych.

System operacyjny przyszłego nanokomputera zamiast abstrakcyjnych symboli przetwarzać będzie molekuły, a efektem jego pracy zamiast wyniku obliczeń będzie użyteczny produkt powstający podobnie jak tkanka istoty żywej. Tego typu nanokomputery pracują w każdej komórce naszego ciała, a podstawą ich oprogramowania i systemu operacyjnego jest kwas DNA. Jeżeli zdołamy zbudować sztuczny system działający na tej samej zasadzie, to będziemy go mogli tak zaprogramować, aby zamiast białek i mięśni wytwarzał np. cząstki tworzyw sztucznych i od razu organizował je w gotowe produkty, np. łyżki lub grzebienie "kiełkujące" ze sztucznej cytoplazmy.

Podstawą takiego rozwiązania nie będzie już DNA, ale zupełnie inny związek chemiczny wykazujący tak jak DNA zdolność do samopowielania się i przechowywania informacji, z tym że nie będzie to już informacja genetyczna, lecz technologiczna.

Ponieważ użyteczne dla nas produkty powstawać będą w procesie samoorganizacji materii, poczynając od prostych cząstek i pojedynczych atomów, będzie można obejść się bez niewidzialnych gołym okiem nanorobotów, zwanych asemblerami (monterami).

Idea takich robotów wielkości bakterii i wirusów, których niezliczone roje miałyby chwytać atomy i budować z nich domy, meble, ubrania oraz przygotowywać nam jedzenie, nieodłącznie wiąże się z niezwykle złożonym problemem koordynacji ich pracy, tak żeby zamiast krzesła nie wyszło abstrakcyjne dzieło sztuki albo żeby ubranie było na miarę i miało równe rękawy. Ponieważ asemblerów musiałoby być bardzo dużo, konieczne byłoby wyposażenie ich w zdolność rozmnażania się, a to oznacza nieuchronne mutacje i błędy w oprogramowaniu. Ostatecznie niezliczone chmary zdziczałych asemblerów mogłyby przerobić wszystko, łącznie z nami samymi, na bezpostaciowy szary proszek.

Koncepcja z IITiS wyklucza ten scenariusz, gdyż żadnych wolnych asemblerów nie będzie. Zamiast nich będą zwarte molekularne matryce działające podobnie do komórkowych rybosomów i cząstek RNA. Te urządzenia, a właściwie już sztuczne żywe organizmy, nie będą fruwały razem z kurzem, lecz np. wyrastały z podłogi na miejscu szafy z ubraniami i w ustalonym czasie "owocowały" spodniami, koszulami, skarpetkami, bielizną itd. Oczywiście będą one wymagały zasilania energią i substratami do produkcji odzieży. W razie problemów zasilanie zostanie odcięte.

Nanorośla nie będą potrzebowały żadnych organów do zdobywania energii i pożywienia, które decydują o wyglądzie naturalnych organizmów. Będą to więc jakby drzewa bez liści i gałęzi albo zwierzęta bez układów pokarmowych, szczęk i narządów ruchu. Po prostu w naszych domach i fabrykach znajdą się płaty i bryły sztucznej tkanki, której podstawowym budulcem będą polimery węglowe typu fuleren. Te połcie fioletowo-czarnego mięsa, oplecione siecią żył dostarczających substraty oraz zasilane bezpośrednio energią elektryczną o napięciu nie większym niż 10 V, to przyszłość technologii odległa o trzy, cztery dekady.

- Te rozwiązania są poza zakresem możliwości współczesnych polskich instytutów branżowych - ocenia prof. Węgrzyn. Do tego dochodzi jeszcze bariera psychologiczna, gdyż jak zauważa profesor, "starzy technolodzy nie będą walczyć o samounicestwienie". Spostrzeżenie o tyle ciekawe, że prof. Węgrzyn sam już dawno skończył 80 lat i nie przeszkadza mu to spoglądać za najdalsze horyzonty technologii...

Na razie w IITiS powstają teoretyczne doktoraty, m.in. rozprawa dr. Sławomira Nowaka poświęcona podstawom procesów bezpośredniego wytwarzania produktów w systemach nanoinformatycznych naśladujących żywe organizmy.

W przyszłości znikną kominy, koksownie, odlewnie i wielkie piece, gdyż fulerenowe nanotkanki będą organizować atomy metali w temperaturze pokojowej lub niewiele wyższej. W domach będziemy mieli bryły nanotkanek, które na sygnał z pilota przekształcą się w łóżko lub stół. Na dawnych XX-wiecznych wysypiskach śmieci i odpadów przemysłowych zostaną posadzone sztuczne organizmy, nazwijmy je węgrzynowce nanosyntetyczne, których korzenie będą wrastać w gumę, szkło i plastyki, rozpuszczać je, a następnie przeorganizowywać w użyteczne produkty. Sadzonki najpierw powstawać będą w laboratoriach, ale potem wyposaży się je w zdolność rozmnażania się, np. z pączków lub kłączy, bo tak będzie taniej i wygodniej. W końcu za naszymi oknami naturalna zieleń drzew i trawy zacznie współistnieć i konkurować z fioletem węgrzynowców, co oznacza nowe problemy ekologiczne. - Uważam za konieczne zorganizowanie poważnej konferencji naukowej poświęconej tym tematom - nalega prof. Stefan Węgrzyn.

Autor jest inżynierem chemikiem oraz doktorem filozofii techniki i ekologii. W omawianym projekcie uczestniczył w charakterze wolontariusza. Nanorośla nazwaliśmy węgrzynowcami na cześć profesora pomimo jego protestów

PAP
Skomentuj na forum


Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu
02-12-2016

Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu

Pływanie, uprawianie aerobiku i sportów rakietowych związane jest z mniejszym prawdopodobieństwem zgonu z różnych przyczyn.

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Warszawskie Stowarzyszenie Biotechnologiczne (WSB) „Symbioza” Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 QDAY Mlodym Okiem Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab