Технологии Сверхновой - Наносборщики

Наносборщики

Уже в середине XX века отдельные представители человечества задумывались о конструктивной манипуляции материей на уровне отдельных молекул и даже атомов. Поначалу эти мечты были уделом фантастов. В фантастических произведениях миллиарды миниатюрных роботов размером в нанометры разбирали исходное вещество и из получившейся материи конструировали новые материалы и целые конструкции. Чуть позже начались теоретические исследования и разработки. Была придумана концепция самовоспроизводящихся наноботов. Тут же была придумана страшилка о «серой слизи» - вышедших из-под контроля наноботах, которые разбирают любое доступное вещество и конструируют миллиарды себе подобных.

Шло время. Публиковались сотни теоретических трудов, порой весьма остроумно описывающих части будущих наноботов, однако до практических результатов так никто и не добрался. Максимум, чего добились ученые и инженеры – создание микророботов (тут же громко – и неправильно – окрещенных в прессе «наноботами»), которые помогли совершить скачок в медицине и почти полностью избавили человечество от таких болезней как СПИД и рак. Однако, до создания настоящих наноботов оставалось так же далеко, как и до звезд.

 

Тем временем решение проблемы манипулирования веществом пришло с макроуровня. Прообразом наносборщиков стали электронные микроскопы. Еще в XX веке варьируя мощность потока электронов, микроскоп превращали в простенький щуп. Комбинация нескольких пучков давала возможность перемещать отдельные молекулы вещества и разбивать его на атомы. Перед внедрением этой технологии в массы нужно было решить две проблемы.

Первая проблема – управление. Чем больше было пучков, тем точнее был манипулятор. Однако увеличение их количества экспоненциально увеличивала сложность координации.

Вторая проблема – энергоемкость. Несмотря на прогресс в электронике, манипулирование веществом на таком уровне оставалось весьма энергозатратным процессом. Настолько, что производить таким образом какие-либо материалы или тем более – конструкции, было невыгодно экономически. Поэтому первый коммерческий наносборщик, поступивший в продажу в 2023 году был, скорее, игрушкой, а не промышленным оборудованием. Он позволял в очень ограниченных пределах манипулировать «легкими» атомами из верхней части таблицы Менделеева и молекулами простых газов. Покупателями первых образцов были научные и исследовательские лаборатории, а так же корпорации, желающие изучить возможности новой технологии.

Как ни парадоксально, но даже скромные возможности, продемонстрированные первыми наносборщиками, не отпугнули от них исследователей и крупные корпорации. К тому времени Интел уже объявила о синтезе кристаллов – что в перспективе обещало решить проблемы с управлением пучками. С другой стороны, массовая постройка термоядерных реакторов обещала сделать экономически приемлемым синтез некоторых сложных органических веществ – например, тех же кристаллов.

Жизнь как всегда внесла в планы свои коррективы. Через несколько лет после демонстрации первого кристаллического компьютера, технология синтеза кристаллов оказалась в сети. Историю о попытках синтезировать кристаллы можно прочесть в соответствующей статье. Итогом явилось массовое распространение «сборок» и полное вытеснение кремниевых компьютеров.

Уже «сборочные» компьютеры позволили радикально увеличить количество пучков в манипуляторе. Теперь осталось последнее ограничение – энергоемкость. Термоядерные электростанции возводились ударными темпами, но энергии требовалось все больше и больше. Не только для наносборщиков – но и для повседневного функционирования Земли и освоения Ближнего космоса. И вот наступил 2037 год.

Демонстрация Эффективных Солнечных Батарей, а так же публикация конструкторской документации на их производство, моментально сделала выгодной использование наносборщиков во многих областях. И хотя еще оставалось множество областей, где традиционные технологии «обставляли» наносборщики (в частности – почти любое крупномасштабное слаботехнолгическое производство), в других областях их использование увеличивало производительность в разы, а иногда – на порядки!
Открытия в прикладной науке, сделанные благодаря сборочным и кристаллическим компьютерам, а так же почти неограниченная и очень дешевая энергия, позволили усовершенствовать наносборщики. Для более грубых «работ» стали использовать протонные пучки, для более тонких – нейтронные. С распространением кристаллических компьютеров так же увеличивалось количество пучков.

Наносборщики получили все возможности, ранее приписываемые наноботам. Они научились разбирать любое вещество и конструировать новые материалы. Материаловедение стало чисто расчетной задачей. Вместо долгого теоретического поиска материала с нужными свойствами и следующего за ним длительного исследования по нахождению нужного техпроцесса достаточно было задать свойства нужного материала в моделирующей программе. И если такой материал был физически возможен, наносборщик мог его произвести.

Наносборщики могли создавать отдельные детали, конструкции и даже готовые изделия. Кроме экономической целесообразности ничто не мешало заменить все производство в Солнечной системе наносборщиками. Однако, как говорилось выше, многие вещи выгоднее было сделать традиционным путем. Например, еда. Например, здания. Например, корпуса космических кораблей. И так далее. И хотя некоторые изделия в итоге зачастую состояли из продукции наносборщиков, их изобретение не уничтожило обычную промышленность.

Однако без наносборщиков было бы невозможным создание терраформеров. Без терраформеров – невозможна колонизация Марса, Венеры и Дальнего Внеземелья. Даже освоение Луны свелось бы к построению орбитальных верфей и добыче дейтрия из лунного реголита. Без технологии наносборки Человечество так бы и осталось на дне гравитационного колодца, а в космосе вместо тысяч баз было бы несколько исследовательских лабораторий.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить