В современном микрочипе может быть до 5 млрд. транзисторов. Просто для сравнения: если бы автомобильная индустрия развивались с таким же успехом, то самая навороченная тачка сегодня стоила не больше 10 долларов и развивала умопомрачительную скорость в тысячи километров за час. Но для создания такой техники нам понадобится второй "столп" цифровой техновселенной- нанотехнологии. Учитывая, что нанометр-это одна миллиардная метра, можно представить себе, какой точности аппаратура и инструменты нужны для работы с такими величинами. И такой инструментарий уже есть, однако стоит он очень дорого и не подходит для массовых серий продукта или мощной рыночной экспансии. Так что с нанотехнологиями в серийных автомобилях нам придется пока подождать. Тем не менее, уже в наши дни есть сферы, в которых знания будущего востребованы для человека сегодняшнего.
1. Медицина
Гаджеты, помогающие людям следить за своим здоровьем, продают все уважающие себя производители. Это и фитнес трекеры, и шагомеры, и даже "сонники", следящие за фазами сна и бодрствования организма. Но новые технологии предлагают избавиться от носимой техники и превратить девайсы в тату, наклейки или импланты. Иными словами, если не так давно смартфон был чем-то излишне громоздким и неуклюжим, то теперь легкие, почти невесомые браслеты и тестеры уступят место незаметным элементам биохакинга. Будущее такого подхода еще предстоит оценить по достоинству. Прототипы нанотехнологичных биотрекеров в виде наносимых на тело человека специальных точечных покрытий, существующие и трестирующиеся сегодня- лишь бледная тень тех возможностей, которые пока можно представить лишь теоретически. Нанороботы для диагностики и предотвращения заболеваний, послеоперационного восстановления, контроля органов тела, устранения неполадок нервной системы, сложнейших исследований и последующего лечения травматических повреждений позвоночника... Этот список можно продолжать бесконечно. И ко многим его позициям, сегодня звучащим как приговор, в будущем будет абсолютно другое отношение благодаря безграничным по своим возможностям нанотехнологиям.
2. Сенсоры повсюду
И не просто сенсоры, но датчики, выполненные из недавно изобретённых наноматериалов с применением определенных процессов, позволяющих сделать их миниатюрными, сложными и энергонезависимыми. Например, уже сегодня на 3D принтере можно печатать гибкие пластиковые сенсоры по очень дешевой цене. Эти сенсоры могут быть использованы в качестве вмонтированных в материал стен, покрытия, опоры и пролета моста датчиков, мониторящих состояние конструкций и передающих данные на пульт инженерам-эксплуатационникам. Большое количество таких сенсоров поможет составить общую картину, предупредить катастрофы и аварии. Опыт подобного рода работ по оснащению датчиками важных сооружений только начинает применятся у современных инженеров и строителей
3. Саморемонтирующиеся конструкции
Представьте себе сооружение, расположенное на обособленной части суши, на большой глубине в океане или даже в космосе. Ремонт таких конструкций затруднен, требует высококвалифицированного персонала и значительных затрат на доставку ремонтных бригад на место поломки. Могут ли нанотехнологии помочь людям нейтрализовать последствия нежелательных изменений в структуре материала или его плотности?
Ученые-исследователи говорят, что в этой идее нет ничего невыполнимого. Сенсоры вместе со специальными наноматериалами, готовыми мигрировать в полостях структур, например, металлов, вполне могут играть роль скорой помощи и "лечить" прохудившиеся конструкции, латая дыры и восстанавливая плотность. Применение "миграционным" наноматериалам можно найти во всех без исключения индустриях и сферах жизнедеятельности человека, где созданная им техника подвергается большим нагрузкам.
4. Огромный массив информации
Когда мы говорим о феномене Big Data, то подразумеваем величественный океан информации, который нам придется обработать, чтобы от тех же сенсоров и датчиков была польза. Обмен информацией между серверами и приемно-передающими сенсорами с каждым годом будет увеличиваться. И от того, насколько быстро мы научимся обрабатывать данные, будет зависеть успех внедрения наноматериалов в нашу обыденную жизнь. Таким образом, нам необходим новый метод или новая техника для успешного анализа потока данных с аварийных сенсоров железнодорожного моста, оживленного автомобильного перекрестка или аппаратов из дальнего космоса. Не менее важно- мы также нуждаемся в специальном софте. Это еще раз доказал опыт одной из железнодорожных компаний Кувейта, которая решила внедрить автономную проверку своего подвижного состава на ходу при помощи сенсоров и NFC меток. Быстро выяснилось, что даже самые мощные компьютеры не могут поспеть за двумя составами, в то время как с обработкой сведений только об одном маршруте машины вроде как справляются. Излишне говорить, что у железнодорожной компании обычно передвижных составов гораздо больше, чем один. Следовательно, к серийному, массовому применению такая технология пока еще не готова.
Очевидно, что ближайшее будущее раскроет тайну наиболее перспективных направлений нынешней научной и конструкторской мысли. Впрочем, уже сегодня мы можем быть уверены- грядущее вряд ли будет соткано из одной, пусть и замысловатой цифровой нити. И, тем не менее, можно с уверенностью сказать, что связующим технологическим звеном между всем разнообразием наук и обычной, повседневной жизнью человека с планеты Земля станут элементы все более доступных нанотехнологий.
