Nuestro futuro con los nanorobots
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Introducción
 

Nanociencia (o nanotecnología) es la física del dominio de las moléculas (lo ideal es el dominio del átomo). La física de crear artificialmente sistemas funcionales a nivel molecular.

Para hacer esto necesitamos:

 
  1. Visión (proporcionada por el Microscopio de efecto túnel).
  2. Herramientas de captura de átomos o moléculas para posicionamiento (por la síntesis química, el control computarizado, el microscopio de barrido con sondas, la epitaxia de haces moleculares y los nanorobots).
 

La nanociencia ocupa la mecanoquímica, que es también otra invención de dioses: se detecta una molécula o dos, luego se toma o se tira de ellas hasta que formen una cadena que produzca la reacción química deseada (también se puede tomar un átomo de una molécula y pasarlo a otra). Esto conlleva a la creación de estructuras cada  vez más grandes con la dinámica de átomo-a-átomo o molécula-a-molécula.

La síntesis de proteínas, el proceso en el cual las células construyen proteínas, sigue este patrón lógico y es por eso que la nanociencia se torna un juego de biología de súper-humanos.

El objetivo de la nanociencia que presento en este artículo es el de la construcción de productos complejos con cada átomo en los lugares específicos de una estructura natural. Esto requiere la creación de grandes formas moleculares y luego el consecuente ensamblaje para formar el producto deseado. Las moléculas deben ser construidas por algún tipo de química. Esto requiere la colocación robótica de piezas químicas pequeñas (como enlaces covalentes). Una vez que las formas moleculares se hacen, deben ser combinadas para formar estructuras y máquinas. De nuevo, esto es probablemente más fácil de hacer por el ensamblaje robótico.

 

Más enlaces covalentes para la formación de una esfera de Fullereno:


click para ampliar)
 

Colocación de enlaces covalentes, fullerenos  y moléculas hexagonales para la construcción de un nanomóvil:


(click para ampliar)
 

En esta precisa fecha de publicación los científicos pueden tomar grupos de átomos; transferirlos de una molécula a otra (de cualquier complejo químico) y ordenarlos según la forma deseada para construir ciertas materias. Ejemplos históricos:

  1. Creación de diamante
  2. Droga contra el cáncer
  3. Sigilo metamaterial hecho de nanocables de plata
  4.  Los notorios nanotubos de carbono
  5. Nanoelectrodos
  6. El primer cyborg bacterial

Y entonces aquí aparece la fabulosa y estremecedora disociación de mezclar la nanociencia con la robótica [la creación (todavía hipotética) de robots del tamaño de un nanómetro o 10−9 metros].

Los componentes de un Nanorobot funcional son:

  1. Nanomotor o motor rotatorio o hélice
  2. Sensores
  3. Interfaz de control
  4. Interfaz de energía
  5. Interfaz de comunicación
  6. Transmisor de fuerza o solenoide

Los nanorobots pueden ser controlados a través de señales lumínicas o eléctricas.

Ya es famoso por todo el internet el proyecto de utilizar nanorobots en la búsqueda y destrucción celular del cáncer. Igualmente célebre es el proyecto de la destrucción de contaminantes en distintos ecosistemas como en aguas contaminadas.

Eso no es todo: también está el proyecto de crear nanorobots (programados adecuadamente) con la capacidad de la replicación [capacidad (todavía teórica) de crear una copia del mismo sujeto usando los materiales de su entorno natural]. Por consiguiente, no habrá necesidad de manufacturar nanorobots masivamente porque uno solo podrá replicar la cantidad deseada de él mismo molécula-por-molécula.

Ahora pasemos a mi osadía teórica:

 
Como me imagino el futuro con los Nanorobots
 

Hoy en día la tecnología se basa en la producción distribuida: si se desea un producto necesitamos buscar el financiamiento para fabricarlo o comprarlo de otros fabricantes. El financiamiento para fabricar un producto se obtiene otorgando servicios o bienes a cambio de dinero. Además, la fabricación de productos requiere muchos materiales, máquinas especializadas y mano de obra calificada. Calculen lo que implica este sistema actual: las cantidades de dinero, tiempo y trabajo.

El paso que se debe tomar de aquí a los 10 años (los que han calculado los físicos para la creación de nanorobots) es la programación computarizada sobre los nanorobots para replicar todo tipo de material (tomar en cuenta que “todo” es un valor absoluto).

Recordemos la creación del diamante: al poder formar una red de diamante (tomando y agregando átomos de carbono e hidrógeno) podremos construir una red de diamante en varias direcciones. Por lo tanto, una gran variedad de piezas se pueden hacer (como palancas y pernos) para formar máquinas o mecanismos. También puede utilizarse un sistema automatizado utilizado para construir las piezas moleculares con el montaje y la consecuente conversión a una máquina. En contraste con la fabricación convencional, con la nanofabricación sólo unos pocos procesos químicos son necesarios para hacer cualquier forma deseada. Con cada átomo en el lugar correcto y cada pieza fabricada con el tamaño preciso, los planos de montaje robótico serán fáciles de programar.

 
Modelo atómicamente preciso de un mecanismo de engranaje
 

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Un dispositivo con la inclusión de un contenedor de nanorobots que pueda utilizar los elementos químicos suministrados para la fabricación de productos a nanoescala bajo control externo es el que yo llamo Computadora Nanofabricadora Personal (Nanocomp).

Mi mente imagina un mundo con nanocomps caseras que incluyen: contenedores con agua, núcleos atómicos (protones y neutrones), electrones y uno último con un solo nanorobot (o varios) capaz (ces) de replicarse y de construir cualquier elemento prediseñado. Los productos fabricados serán ensamblados (Ensamblaje guiado) con ayuda de esa replicación y el diseño (Diseño atómico) será asistido por un ordenador (CAD) que hará posible la creación de la composición exacta de los elementos con sólo especificar un patrón prediseñado (Utilización de planos). Una computadora puede hacer copias de archivos y datos cuantas veces se quiera (hasta la saturación del disco duro). Así que la manufactura molecular de productos será tan barata como la copia de archivos. Ese es el significado real de la nanociencia, y por qué yo la veo (todos deben verlo) como la próxima revolución industrial.

Recordemos que la mecanoquímica sigue el patrón lógico de la síntesis de proteínas y ahora pensemos en la replicación de los nanorobots de los átomos del ambiente. Entonces tomemos algo simple: el agua. Cada nanorobot replicará los átomos de hidrógeno y oxígeno para formar la cadena química del H2O. Ahora pensemos en los carbohidratos y eso nos hace concluir que los nanorobots podrán replicar los átomos y formar las cadenas de las proteínas de los alimentos que consumimos.

Eso implica la nanocomp casera personal: la construcción de todo tipo de materiales (desde artefactos electrónicos de bolsillo, medicinas, computadoras y electrodomésticos hasta agua, proteínas, carbohidratos, etc.). También podremos fabricar productos en cantidades cada vez mayores: actualmente obtenemos materias digitales (en forma de bytes como 100 megabytes de música o 700 megabytes de una película) y las contenemos en un disco duro de capacidad establecida (160 gigabytes por ejemplo) pero las nanofabricaciones aparecerán en nuestro medio ambiente y las podremos contener en el hogar o una bodega.

 
Diseño del hardware de una nanocomp
 

(click para ampliar)

 

Otro punto favorable es la velocidad de la construcción nanosistemática: entre más pequeña es la máquina más rápido trabaja en conjunto a otras del mismo tamaño que forman un sistema. Esto es así debido a las Leyes de la escala. Las frecuencias de las operaciones aumentan proporcionalmente porque los movimientos ocurren con menos distancia, tomando menos tiempo. También la nanoescala disminuye la influencia de la gravedad hasta casi desaparecer; por lo tanto la inercia será extremadamente pequeña y la aceleración será extremadamente alta.

Eso nos da a entender que poseeremos nanocomps capaces de construir cualquier materia u objeto ¡en minutos! Eso nos lleva a un estado inimaginable actualmente: la desaparición del sistema monetario. Al tener esa computadora no necesitaremos de otros fabricantes (y siguiendo la teoría de la replicación de los nanorobots ¡podremos construir más nanofábricas!) y por ende, no necesitaremos de dinero. El 2010 es la víspera de la desaparición del sistema monetario.

 
Providencia del estado actual (2010) de la tecnología
 
 
 
 
Providencia del próximo estado nanorobótico
 
 

 

La fantasía científica de la materia programable será realidad. Estamos en la víspera de una alteración de las estructuras humanísticas sin precedentes al reducir la escasez de bienes manufacturados y haciendo muchos más bienes (tales como alimentos y electrodomésticos) manufacturables de forma barata, limpia y rápida con nanocomps personales. Es la nueva era tecnocrática de los nanorobots y nanocomps.

 

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