От рубил до нанороботов. Мир на пути к эпохе самоуправляемых систем (История технологий и описание их будущего).

аэрокосмическую и электронную промышленность и т. д. Однако этот период (по крайней мере до 2008 г.) в основном характеризовался производством и применением нанодисперсных порошков. В целях модифицирования свойств базовых материалов их вводили в самые различные конструкционные материалы: металлы и сплавы, полимеры, керамику, а также в косметику, лекарства и т. д. В настоящее время это достаточно примитивное поколение наноматериалов уже широко освоено производством, и их можно обнаружить во многих товарах. Однако совсем не так много наноразработок нашло свое применение в высокотехнологичных отраслях промышленности.

Нанотехнология – одна из наиболее интенсивно растущих отраслей экономики, а также, повторим, научно-технических исследований (Atkinson 2003; Das 2007; Davis 2013; Drexler 2013; Kostoff et al. 2007; Munari, Toschi 2014; Phillips, Su 2009; Islam, Miyazaki 2009; 2010). Наблюдается быстрый рост заявок на патенты на них в мире (см. Приложение к главе, рис. 10.2 Динамика заявок на изобретения по категориям «микро- и нанотехнологии» для Мира, США, КНР и Азии,) По данным аналитиков BCC Research (2012), объем продаж продуктов нанотехнологий в 2009 г. составил 11,67 млрд долларов. Сейчас он составляет уже около 20 млрд долларов и обещает быстро расти и далее (хотя методики подсчета производства этой отрасли не универсальны и сильно разнятся, на завышение объемов влияет также стремление представить хорошую отчетность). Нанотехнологии успешно применяются в различных отраслях (см. Приложение к главе, рис. 10.3 Оценка и прогноз объема продаж продуктов нанотехнологий за 2015, 2016 и 2021 гг.) Ниже мы приводим прогнозы на оставшийся период модернизационной фазы и на завершающую фазу кибернетической революции (2030–2070-е гг.). А следующий параграф посвящен анализу того, какие характеристики кибернетической революции уже проявились в нанотехнологиях к настоящему времени.

10.3. КАК ПРОЯВЛЯЮТСЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ КИБЕРНЕТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ В РАЗВИТИИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ

Создание новых материалов с заданными свойствами. Одна из важнейших задач, стоящих перед нанотехнологией, – заставить молекулы группироваться определенным способом, самоорганизовываться, чтобы в итоге получить новые материалы или устройства. Этой проблемой занимается раздел химии – супрамолекулярная химия. Она изучает взаимодействия, которые способны упорядочить молекулы определенным способом, создавая новые вещества и материалы. Существуют различные процессы самоупорядочивания, одним из которых является электрохимическое анодное оксидирование (анодирование) алюминия, а именно та его разновидность, что приводит к формированию пористых анодных оксидных пленок. В настоящее время открыты различные технологии в области создания нанокомпозиционных конструкционных материалов с различными свойствами, например защитными, самоочищающимися, антибактериальными, экономящими энергию и тепло и т. д.

Рост самоуправляемости систем. Самоорганизация наночастиц и самоорганизующиеся процессы. Глубокая связь между свойствами нанотехнологий и ростом самоуправляемости систем обусловлена возможностью поставить процессы самоорганизации материи на службу человеку, заставив молекулы и атомы упорядочиваться определенным пространственным и структурным способом. А получение новых материалов с заданными свойствами – прямой путь к тому, чтобы заставить работать те или иные системы в заданном режиме. Неудивительно, что нанотехнологии дают яркие примеры различных «умных» технологий, которые могут стать компонентами самоуправляемых технологий в будущем. Один из таких примеров – системы самоочистки с помощью нанопокрытий. Например,