MASARYKOVA UNIVERZITA V BRNĚ FILOZOFICKÁ FAKULTA Katedra Informační vědy a knihovnictví
Ambivalence nanotechnologie
Diplomová práce
Autor práce: Lenka Moudrá Vedoucí práce: PhDr. Michal Lorenz Brno 2006
Bibliografický záznam Moudrá, Lenka. Ambivalence nanotechnologie. Brno: Masarykova univerzita, Filozofická fakulta, Katedra Informační studia a knihovnictví, 2006. 90 s. Vedoucí diplomové práce PhDr. Michal Lorenz
Anotace Práce
„Ambivalence
nanotechnologie
nanotechnologie“
(NT)
v
pojednává
nejrůznějších
o
aplikacích
oborech:
medicína,
odstraňování ekologické zátěže, kosmický výzkum či elektronika a další. Jsou zde rozebrány její důsledky i různé zdroje omezení našich možností
je
poznat
a
predikovat.
Dopad
nanotechnologie
na
společnost a každodenní život je rozebrán v kontextu různých zdrojů
rizikových
faktorů
(přímé/nepřímé
dopady;
rizikovost
technologie/riziko zneužití; časové hledisko). U pozitivních je pak důraz kladen na inovativnost nanotechnologie ve vztahu ke společenským procesům.
Annotation Diploma
thesis
„Ambivalence
of
Nanotechnology“
deals
with
applications of nanotechnology in various fields of science and production: medicine, pollution abatement, space research, pollution abatement, and electronics. Consequences
of
these
applications
and
our
limits
and
restrictions in their predictions are described. The influence of nanotechnology on society and everyday life is analyzed from the point of view of several characteristics influencing the
nature
technology
of
inherent
threats
(direct/indirect
risks/risk
of
abuse;
time
consequences; range).
When
dealing with potential positive outcomes the thesis focuses on level of innovativeness related to society.
2
Klíčová slova Nanotechnologie,
Ambivalence,
Nanomedicína,
Nanorobotika,
Nonomedicine,
Nanorobotics,
Rizika, Důsledky, Ekologie, Etika
Keywords Nanotechnology,
Ambivalence,
Risks, Consequences, Ecology, Ethics
3
Prohlášení Prohlašuji, že jsem předkládanou práci zpracoval/a samostatně a použil/a jen uvedené prameny a literaturu. Současně dávám svolení
k tomu,
aby
tato
diplomová
práce
byla
umístěna
v Ústřední knihovně FF MU a používána ke studijním účelům.
Brně dne 30.června 2006
Lenka Moudrá
4
Obsah 1.
Úvod.................................................... 8
2.
Co je to nanotechnologie............................... 10
2.1.
Nanotechnologie v přírodě .......................... 12
2.2.
Nanotechnologie – člověk – historie ................ 14
3.
Vývoj nanotechnologie.................................. 15
3.1.
Fullereny .......................................... 16
3.2.
Eric Drexler ....................................... 17
3.3.
Nanotrubky ......................................... 19
3.4.
Nástroje ........................................... 20
Nanolaser ............................................... 20 Scanning Probe Mikroskope ............................... 20 Nanoantény .............................................. 21 4.
Výzkum................................................. 23
4.1.
Česká Republika .................................... 24
4.2.
USA a Evropská Unie ................................ 26
5.
Nanomateriály.......................................... 29
5.1.
Polymery ........................................... 30
5.2.
Nanovlákna ......................................... 31
5.3.
Povrchové úpravy (další využití) ................... 33
5.4.
Nanoprášky, nanočástice ............................ 34
6.
Nanorobotika........................................... 35
6.1.
Popis .............................................. 35
6.2.
Nebezpečí vývoje ................................... 37
6.3.
Lidstvo x technologie .............................. 38
6.4.
Lidstvo + technologie .............................. 40
7.
Nanomedicína........................................... 42
7.1.
Nanoroboti v medicíně .............................. 43
7.2.
Léčba rakoviny ..................................... 44
7.3.
Léčba popálenin .................................... 45
7.4.
Detekce ............................................ 46
7.5.
Nanosenzory ........................................ 47
7.6.
Nanospreje ......................................... 47 5
7.7.
Prognózy ........................................... 48
8.
I-realita.............................................. 50
9.
Potraviny.............................................. 51
10.
Nanokosmetika.......................................... 51
11.
Nanoelektronika........................................ 53
11.1.
Nanopaměti........................................ 53
11.2.
Displeje.......................................... 55
11.3.
Nanoantény........................................ 56
11.4.
Možné problémy.................................... 56
12.
Kosmický výzkum........................................ 58
12.1.
Samoléčení........................................ 59
12.2.
Vesmírný výtah.................................... 61
13.
Ekologie............................................... 63
14.
Monitoring............................................. 67
15.
Budoucnost............................................. 70
16.
Sociální a etické důsledky nanotechnologie............. 74
16.1.
Rizika nanotechnologie............................ 74
Koncepce práce .......................................... 76 Vliv na zdraví .......................................... 77 Závislost ............................................... 79 Vliv na životní prostředí ............................... 80 16.2. 17.
Zneužití.......................................... 80
Ambivalence NT - Možné dopady.......................... 83
17.1.
Původce rizika (Technologie/Uživatel)............. 83
17.2.
Časové zařazení důsledku (Před/Při/Po)............ 83
17.3.
Přímé/Nepřímé..................................... 84
17.4.
Možné negativní dopady............................ 84
Selhání technologie ..................................... 84 Negativní důsledky (masového) užívání technologie ....... 85 Neetické užití primárním uživatelem ..................... 85 Zneužití (Neetické užití sekundárním uživatelem) ........ 85 Negativní důsledky pozitivních dopadů ................... 85 Sociokulturní
diverzifikace
způsobená
nerovným
přístupem
k některým aplikacím nanotechnologie .................... 86
6
Obtížný/drahý
monitoring
a
kontrola
potenciálních
negativních dopadů ...................................... 87 Vysoké náklady na vývoj ................................. 87 Průvodní negativní dopady případné „nanorevoluce“ ....... 87 17.5.
Pozitivní dopady.................................. 87
17.6.
Třetí faktory..................................... 89
17.7.
Tabulka „Negativní dopady“........................ 90
18.
Závěr.................................................. 92
Seznam použité literatury:.................................. 94 Citace...................................................... 99
7
1.
Úvod
Období
dramatických
změn
ve
výrobních
procesech
způsobené
objevením nové technologie, se v historii lidstva objevilo již několikrát. materiálů
Objevovaly (hrnčířství,
využití
energie
atomová
energie,…),
informační
se
technologie
zpracování
(oheň,
zpracování
mědi,
bronzu,
nových
železa,…);
pára,
spalovací
motor,
robotika,
zpracování
informací
(písmo,
knihtisk,
technologie)
-
spolu
s těmito
technologiemi
přicházely široké společenské, ekonomické, vojenské a v jejich důsledku i politické změny. Snad
nejvíce
prodiskutovanou
etapu
je
období
průmyslové
revoluce založené na využití parního motoru. Zde se dá velmi dobře ukázat jak široké změny může nová technologie přinést. Zkrocení páry umožnilo například: • •
Rozvoj železniční dopravy Vznik akciové společnosti jako kapitálu a zvyšování efektivity
způsobu
koncentrace
Většinu těchto dopadů si nedokázali představit ani ti největší vizionáři. Nyní se chystáme na
start hned několika nových
technologií a oborů - mimo jiné: biotechnologie, termojaderná fůze, genové inženýrství a konečně nanotechnologie. I my máme zatím
zastíněný
výhled
vzorci
myšlení
-
jsa
vychováni
v hranicích daných současnými technologiemi.
Tak
jako
všechny
dosavadní
revoluce
měly
své
odpůrce
i
zastánce; příležitosti i hrozby – zůstává i obecný postoj k nanotechnologii více či méně ambivalentní.
V práci
jsem
se
pokusila
shrnout
vývoj
nanotechnologie,
očekávání i obavy které s sebou nanotechnologie nese. První část
je
věnována
jednotlivým
8
oblastem
aplikace
nových
výrobních
postupů.
nanotechnologie
Vzhledem,
nachází,
se
k vývojové jedná
fázi
z velké
ve
které
části
spíše
očekávání
a
se o
přísliby a vize.
V druhé
části
negativní,
tak
jsem
pak
pozitivní.
shrnula Opět
možná se
často
jedná
o
nepotvrditelná (ale ani nevyvratitelná) rizika a sliby.
9
jak dosud
2.
Co je to nanotechnologie
Nanotechnologie. Objevuje se ve sci-fi románech, vědci o ní mluví jako o oboru 21. století a v současnosti je to výzkumný směr s vůbec největším nárůstem finanční podpory. Jde vlastně o
soustavu
molekulami materiály
metod, nebo
a
které
jejich
objekty
umožňují
malými
manipulovat
skupinami.
s unikátními
Lze
s atomy,
tak
vlastnostmi.
vytvořit
Pracuje
ve
velikostech jednoho nanometru, tj. rozměru šesti atomů uhlíků. Pro
větší
názornost
-
poměr
velikosti
fotbalového
míče
ke
struktuře o rozměru 100 nm je přibližně stejný, jako poměr velikosti
zeměkoule
k
rozměru
kopacího
míče.
Například
molekula DNA je asi 2,5 nanometru široká, typický protein má velikost 120 nanometrů.
Nanověda
je
vědní
oblast
na
průsečíku
fyziky
pevné
fáze,
chemie, inženýrství a molekulární biologie. Nanotechnologie je tedy interdisciplinární a rozvíjí se v řadě oblastí a to například: •
Nanomateriály
–
zkoumání
materiálových
systémů,
a
vývoj
jejichž
nových
podstatné
druhů
vlastnosti
vyplývají z rozměrů jejich složek v nanometrech. •
Nanochemie
–
vytváří
a
modifikuje
chemické
systémy,
jejichž funkčnost pramení z jejich nanorozměrů. •
Nanoelektronika elektronických
–
zkoumá
vlastností
různé
strategie
nanostruktur
využití
v celé
řadě
aplikací budoucích informačních technologií. •
Nanooptika – pokládá základy optických vysokorychlostních komunikačních
technologií,
nových
zdrojů
laserového
světla a optických systému pro široká použití. •
Nanovýroba – zkoumá a vyvíjí metody technologie výroby struktur, vrstev a systémů v nanorozměrech. 10
•
Nanobiotechnologie nanosystémů
–
se
zabývá
v technických
technologie
po
využitím
systémech,
od
fotovoltaika.
nanotechnologické
postupy
při
biologických senzorové
Používá
zkoumání
též
biologických
systémů, z čehož budou mít velký prospěch zejména oblasti lékařské techniky a molekulární diagnostiky. •
Nanoanalytika – zabezpečuje analytické metody a nástroje pro
porozumění
základních
jevů
a
pro
charakterizování
výrobků.
Nanotechnologie disciplína,
tedy
jako
vlastně
spíše
není
nová
oblast
ani
tak
nová
soustřeďující
vědecká klasické
vědecké obory jako jsou fyzika, kvantová mechanika, chemie, biochemie, elektronika atd. při vývoji materiálů a zařízení s výjimečnými vlastnostmi, vyplývající z kvantové podstaty a schopnosti
samoorganizace
Definice
hmoty
nanotechnologie
v rozměrech
používaná
nanometrů.
v americkém
programu
„Národní nanotechnologická iniciativa (NNI) z března 2004 zní: “Nanotechnologie je výzkum a technologický vývoj na atomové, molekulární
nebo –
makromolekulární
přibližně
1
100
struktur,
zařízení
nm. a
Je
to
systémů,
úrovni, též
které
v rozměrové
vytváření mají
a
škále
používání
v důsledku
svých
malých nebo intermediárních rozměrů nové vlastnosti a funkce. Je
to
rovněž
dovednost
manipulovat
úrovni.“1
11
s objekty
na
atomové
2.1.
Nanotechnologie v přírodě
V přírodě
odpradávna
probíhá
většina
základních
životních
procesů v nanorozměrech. Je tomu tak už po miliony let a to v oblasti
jak
živé,
tak
i
neživé
přírody.
Základními
stavebními prvky přírody jsou atomy a molekuly. Molekula je seskupením
jednoho
nebo
více
atomů,
které
jsou
vzájemně
spojeny interakcemi po dostatečně dlouhou dobu, takže mohou být
pozorovány
materiálů jejichž
jako
můžeme
velikost
existující
subjekty.
klasifikovat se
jako
pohybuje
Mnoho
biologických
nanočástice.
v rozmezí
1-10
Bakterie,
nm,
patří
do
mezoskopické oblasti rozměrové škály, zatímco viry s rozměry od
10-200
nm
patří
do
horní
velikosti
části
nanočástic.
V přírodě se vyskytuje více než 100 aminokyselin, ale jen 20 se angažuje v syntéze bílkovin. Při vytváření proteinu jsou tyto aminokyseliny navzájem svázány pomocí silných chemických peptidových vazeb a tvoří dlouhé řetězce zvané polypeptidy, obsahují stovky a v některých případech tisíce aminokyselin, proto
odpovídají
zkrucovány objemu,
a
nanodrátků.
stáčeny,
který
odpovídá
aby
Polypeptidové
se
stlačily
polyptidové
do
nanodrátky relativně
nanočástici
o
jsou malého
průměru
s rozsahem mezi 4-50nm. Bílkovina je tak nanočásticí, která se stává
ze
stlačeného
polypeptidového
nanodrátku.
Dezoxeyribonukleová kyseliny (DNA), tvoří genetický materiál, má
rovněž
strukturu
zhuštěného
nanodrátku.
Stavebními
bloky
DNA jsou čtyři nukleotidní molekuly, které jsou spojeny k sobě v dlouhém
dvojšroubovitém
nanodrátku,
aby
vytvořily
chromozomy, které jsou v člověku obsaženy v počtu okolo 140.106 nukleotidů
ve
sledech
za
sebou.
Molekulu
DNA
tedy
tvoří
nanodrátky, které jsou obtočeny jeden kolem druhého v útvaru o průměru
cca
2
nm,
dlouhý,
do
dvojité
který
se
opakuje
šroubovice
každých
spletený
3,4
nm.
nanodrátek
Tento rovněž
prochází systematickým kroucením a stáčením, aby se DNA vešlo
12
do chromozomu asi 6 um dlouhého a 1,4 um širokého. Samotný chromozom není natolik malý, aby byl nanočásticí, a spíše se pohybuje v mezoskopické rozměrové škále.
Formou
přírodní
nanotechnologie
je
i
biomineralizace.
Například měkkýš Balon si konstruuje svou skořápku tím, že uspořádává
křídu
(uhličitan
vápenatý)
do
pevných
nanostrukturních bloků. Vytvářením nanostruktur je tak možné řídit základní vlastnosti, jako například barvu, elektrickou vodivost,
teplotu
tání,
tvrdost,
odolnost
proti
trhlinám
a
pevnost, bez změny chemického složení materiálu. Měkká křída se změní v tvrdou skořápku.
Příroda vyřešila i výkonný motor, či paměť na ukládání dat o rozměrech nanometrů. Pamětí jsou například chromosomy, dlouhé vláknité útvary v buňkách DNA a asociovaných proteinů, které nesou genetickou informaci o organismu. Molekulárních motorů najdeme
v přírodě
molekuly,
které
celou
řídí
řadu.
pohyb
Jsou
to
například
v biologických
biologické
systémech.
„tyto
molekuly přeměňují chemickou energii ATP (adenosin trifostát) na mechanický pohyb.“2
Snaze
napodobit
přírodu
se
věnuje
i
nová
vědní
oblast
–
biomemetika. O využití či syntézu biomateriálů v nanorozměrech a vytváření nanozařízení na biologických principech se snaží bionanotechnologie.
13
2.2.
Nanotechnologie – člověk – historie
Nanotechnologie se používala již v době, kdy jejich uživatelé neznali
její
podstatu.
inženýrství).
Ve
(například
středověku
v materiálním
přidávali
skláři
a
chemickém
pro
dosažení
zajímavých barevných efektů do skel prášky z kovů, jako zlato, stříbro, zinek, kadmia. Byly mezi nimi i částice v rozměru nanometrů,
které
Nejznámějším pocházejí
způsobovaly
příkladem
asi
ze
jsou
4.st.
unikátní
tzv.
našeho
barevnost
Lykurgovy
letopočtu.
skel.
poháry,
Tyto
které
poháry
jsou
v denním světle zelené, pokud je však zdroj světla umístěn dovnitř poháru, je červený. Sklo totiž obsahuje množství zlata a
stříbra
Nanokrystaly
ve
formě
jsou
nanokrystalů
slitinou
zlata
o a
rozměru stříbra
cca
70
v poměru
nm. 3:7.
nevíme, jsou technologii výroby těchto pohárů římští skláři používali.
První nanostrukturní film reprodukovatelně vyráběný člověkem je zřejmě lesklá glazovaná keramika z 13-16 století.
Zřejmě nejpoužívanějším nanomateriálem jsou saze – vyrábějí se nedokonalým
spalováním
organických
látek
bohatých
na
uhlík.
Jejich průmyslová výroba je stará víc než 100 let. Jsou to částice amorfního kyslíku o velikosti 10-500 nm a používají se především jako plnivo do pneumatik.
14
3.
Vývoj nanotechnologie
Ještě
v polovině
Schrödingerova lokalizovat
minulého
představa
prostoru,
století
–
tj.,
protože
převládala
že
atomy
„atomy
zejména
nelze
nelze
přesně
pokládat
za
individuality, které lze identifikovat“.3 Proto byla většina vědců
přesvědčena
stavební
jednotky
v praxi.
Jedním
o
nemožnosti
pro
využívat
zařízení,
z prvních
atomy
které
lidí,
kteří
by
záměrně
bylo
jako
použitelné
předpovídali
možnost
konstrukce zařízení o molekulárních rozměrech byl koncem 50. let
20.
století
z Massachusetts
von
Hippel.
Institute
of
Tento
elektroinženýr
Technology
zavedl
pojem
„molekulární inženýrství“.
V roce 1959 přednesl na výročním zasedání American Physical Society
v Pasadaně
Nobelovy
ceny
přednášku
za
v Kalifornii fyziku
There’s
a
Robert
svoji,
Plenty
dnes
Room
at
už
Feynman, téměř
the
nositel
legendární,
Bottom.
Na
této
přednášce poprvé upozorňuje na možnost manipulace s objekty o miniaturních rozměrech. Hovořil tehdy o mikrotechnologii. Řekl mimo jiné: “Zákony fyziky, jak mohu posoudit, nejsou proti možnosti
manipulovat
s věcmi
atom
po
atomu.
Není
to
pokus
porušit žádný zákon, je to něco, co může být v zásadě uděláno “4. Poukázal na skutečnost, že celá živá příroda pracuje na úrovni atomů a molekul. Cílem nanotechnologie se tak stala snaha
napodobit
k druhé.
Snaží
konstruuje odlišuje
nový od
postupy se
přírody
postupovat
objekt
typických
skládáním
obdobně
jedné
molekuly
jako
příroda
tím,
že
z jeho
základních
složek.
Tím
se
výrobních
procesů
komponentů.
15
výrobku
z dílčích
Protože mají molekuly rozměry v nanometrech, postupem času se pro molekulární inženýrství, či molekulární technologii, vžil termín nanotechnologie. V roce 1974 ho první použil Tauniguche a
to
v souvislosti
prostřednictvím
výrobních
jichž
lze
způsobů
dosáhnout
měřící
techniky,
přesnosti
vyrobených
součástek v nanometrech. Zároveň ve druhé polovině 20.století probíhají
výzkumy
zaměřené
na
poznání
základních
stavebních
prvků, které prokázaly, že atomy jsou natolik robustní, že je můžeme
počítat,
izolovat
je
a
dokonce
jsme
i
schopni
i
manipulace s nimi. Přičemž jedním z cílů bylo poznání způsobu, kterým
konstruuje
biologických
entit
struktury o
příroda,
rozměrech
a
molekul.
poznání
Dalším
chován
krokem
tedy
tehdy logicky bylo vynalezení přístrojů, které by byly schopny pozorování,
ale
hlavně
manipulace
s jednotlivými
atomy
a
molekulami (jako rastrovací tunelový mikroskop,…). Brzy byly možnosti
využití
zařízení
o
rozměrech
nanometrů
objeveny
i
biology a začal výzkum jejich využívání v medicíně, farmacii a biotechnologiích. Tak se zrodil nový interdisciplinární obornanotechnologie.
3.1.
Fullereny
Následující
dvě
desetiletí
miniaturizace
s sebou
přinesly
objev rastrovacího kvantového mikroskopu, který lidem dovolil proniknout Richard
do
světa
Smalley
nanorozměrů.
spolu
s
vědci
Díky
tomu
Haroldem
mohl
W.
roku
Krotem
1985
(VB)
a
Robertem F. Curlem, objevit uhlíkaté struktury – fullereny5. Fullereny jsou obří molekuly, jejichž kostru tvoří vzájemně propojené atomy uhlíku, umístěné ve vrcholech více nebo méně pravidelných
mnohostěnů.
buckminsterfullerenu,
je
V nejznámější
šedesát atomů
16
uhlíku
molekule uspořádáno
do
pentagonů a hexagonů, jejichž vazby vytvářejí komolý ikosaendr (útvar, který známe z povrchu fotbalového míče).
Fullereny byly ze začátku jen v malém množství a v plynném skupenství. Roku 1990 však došlo k novému obratu. Americkoněmecký
tým
fyziků
Plancka
vypracoval
z arizonské
univerzity
syntetickou
metodu
a
Ústavu
přípravy
Maxe
fullerenů,
která umožnila produkci fullerenů v gramových množstvích a i konečné potvrzení jejich struktury. Tato třetí forma čistého uhlíku (vedle diamantu a tuhy) se stala velkým příslibem pro rozvoj
nanotechnologie.
supravodivost, překonávající
Jejich
tvrdost
(za
diamant),
výjimečné jistých
magnetické
vlastnosti, okolností
chování,
jako
dokonce
léčivé
účinky
chemických derivátů fullerenu, jsou předpokladem k tomu, aby objev
fullerenů
materiálů
ovlivnil
použitelných
všechna
pro
odvětví
konstrukci
/výroba
letadel,
výhodných vesmírných
sond, počítačových procesorů atd./.
3.2.
Eric Drexler
V roce 1986 napsal americký fyzik Eric Drexler svoji knihu „Engines of Creations“6 (Stroje stvoření), ve které rozpracoval myšlenku
nanotechnologické
revoluce.
Popsal,
jak
budou
nanosystémy schopny postavit molekulu po molekule vše, co bude v jejich
programu,
molekulárním
vytvořeným
inženýrství
člověkem.
upozorňuje
na
Ve
svém
možnost
článku
použít
o
jako
základní stavební kameny proteiny. Drexler předložil představu molekulární
výroby
zařízení
stavící
v měřítku
nanometrů,
schopných i výroby jiných nanozařízení. V budoucnu bude podle Drexlera
možné
uspořádají
sestrojit
atomy
do
„assemblery“,
libovolných
přesností, a budou tak schopny sestavit
17
tj.
zařízení,
konfigurací
která
s atomovou
prakticky cokoliv.
V první
své
části
knihy,
Drexler představil
nazvané
Základy
principy umělých replikátorů a naznačil
pravděpodobný postup při jejich vývoji. něj
biochemici
předvídavosti,
budou
snažit
V první fázi se podle
předpovědět,
jak
se
chovají
přírodní proteiny, místo aby vyráběli proteiny, které se budou chovat
podle
jejich
předpovědí.
Ve
druhé
etapě
výzkumu
se
zrodí replikátory na neproteinové bázi. Proteinové stroje nám poslouží
při
vytvoření
„univerálních“ podle
dokonalejších
replikátorů.
Drexlera
Druhá
schopna
tak
generace
vytvářet
a
zvaných
replikátorů
opravovat
bude
složité
molekulární struktury. Tyto nanostroje budou programovatelné podobným způsobem, jakým DNA programuje činnost živých buněk. Budou se schopny namnožit a vytvořit tak armádu komunikujících nanobotů.
Možná
úskalí
vidí
Drexler
v principu
neurčitosti,
tepelném pohybu nebo třeba v radiaci. Molekulární dělníci – asemblery
–
superpočítače velkou
nám
umožní
se
synapsemi
paralelní
vytvořit o
silou
nanopočítače.
Neuronové
několik
pak
délce
předčí
atomů
hardware
postavený
svou na
konvenčních technologiích.
Druhá
část
knihy
nazvaná
Obrysy
možného,
obsahuje
kapitolu
Myslící stroje, která je věnovaná otázkám umělé inteligence. Drexler zmiňuje Turingův test a dělí inteligentní chování na dvě části – sociální a technické. V technické inteligenci jsme již dosáhli podstatného pokroku – expertní systémy, neuronové sítě a fuzzy logika. Vývoj bude dále akcelerovat. V oblasti lidské
inteligence
Inteligentní
člověk
nás by
se
podstatná měl
práce
v určitém
ještě
prostředí
čeká. a
při
dostupných informacích rozhodovat správně. Drexler vznáší argumenty na podporu biostáze – uchování lidské tkáně za současného zastavení metabolismu.
V posledním Drexler
díle
velmi
knihy
závažné
nazvané otázky.
18
Nebezpečí Co
se
a
stane,
naděje, když
vznáší
asemblery
dokážou vytvořit prakticky cokoliv, bez potřeby lidské práce? Když zanikne mezinárodní obchod? Jak se změní společnost, když doba života jedince bude neomezená? Co když začnou systémy umělé inteligence přemýšlet lépe a rychleji než lidé?
3.3.
Nanotrubky
Roku 1991 Japonec Iijima ukázal, že lze připravit fullereny, které nejsou kulové, ale válcové (jde vlastně o dlouhé úzké a čistě uhlíkové trubky7, tvořené velkým množstvím šestiúhelníků a
několika
pětiúhelníky).
Nikdy
před
tím
nebyl
k dispozici
lepší materiál. Nanotrubky totiž mohou vykazovat mechanickou pevnost i 50 až 100-krát vyšší, než o hodně těžší ocel. Může vést proud jako med, a teplo jako diamant. Nanotrubky mohou změnit
i
oblast
úschovy
energie
a
vést
k rozvoji
alternativních pohonů vozidel založených na vodíku. Pokrok ve výzkumu
elektrického
chování
nanotrubek
ukázal,
že
některé
nanotrubky se mohou chovat jako polovodiče. Nejdelší vyrobený celistvý
kus
má
délku
dvaceti
centimetrů,
delší
vědci
získávají svařováním (bohužel stále ještě jeden kilogram stojí více než půl milionu dolarů). Jejich zajímavou vlastností je kromě
toho,
že
se
pod
elektrickým
napětím
prodlužují
a
zkracují, schopnost vyzařovat elektrody jako katoda televizní obrazovky. To samozřejmě nabízí rychlou návratnost prostředků vložených na výzkum (např. korejský Samsung vložil do tohoto směru vývoje nemalé prostředky).
19
3.4.
Nástroje
Nanolaser
Základem
pro
optický
přenos
dat
v inteligentních
nanosystémech, je nanolaser8. Ten se podařilo zkonstruovat na univerzitě
v Berkeley
nanodrátků laser,
a
jaký
praktické
eliminuje byl
laboratorní
v Kalifornii. ultrafialové
dosud
sestrojen.
záležitostí,
využití
velmi
ale
Vznikl
světlo.
Nanolaser
v budoucnu
široké.
Např.
za
použití
o
nejmenší
Jde je
zatím
pouze
být
jeho
může
v nových
informačních
technologiích, jako součást optického počítače, při konstrukci dokonalejší laserové tiskárny apod… V budoucnu by se tak mohl stát
skutečností
výrok
prezidenta
Clintona9,
o
paměťovém
elementu velikosti kostky cukru, do kterého bude možné uložit veškeré
informace,
kongresu.
21.
které
ledna
dnes
2000
obsahuje
tak
knihovna
oznámil
amerického
začátek
Národní
Nanotechnologické Iniciativy na Kalifornské technice. (Mnohem zásadnější pro výzkum ovšem bylo, že přislíbil 500 milionů dolarů).
Scanning Probe Mikroskope
U
nanosystémů
atomu, operace
proto
přirozeně
záleží
je
vyvinout
nutné
s molekulami,
či
atomy
na
přesném
umístění
manipulátory,
budou
provádět.
každého
kterými
se
Technologie
Scanning Probe Mikroskope10 umožňuje určit polohu jednotlivých atomů, i umisťovat atomy nebo molekuly na stanovená místa. Tento tunelový skenovací mikroskop má i náš fyzikální ústav Akademie věd. Nanoobjekt nelze vidět pod normálním mikroskopem (světelná vlna je větší a světlo ho nezobrazí). U Rastrovacího tunelového
mikroskopu
se
přenáší
20
signál
z oboru
kvantové
fyziky, který vzniká na posuvném hrotu speciální wolframové jehly. SPM tak umožňuje nejen vidět polohu atomů na povrchu krystalové
mříže,
ale
v případě
potřeby
s nimi
i
dokáže
manipulovat a přenášet je. Lze tak prakticky umístit každý atom na jakékoliv místo a vytvořit tak libovolnou chemickou strukturu s nízkými výrobními náklady. Chemici budou schopni vyrobit víceméně jakýkoliv nerost, a to s předem požadovanými vlastnostmi.
Typickým
příkladem
struktury
jsou
nanovlákna
vlastnosti
podle
toho,
ovlivňování
z nitridu
jakým
směrem
krystalické
galia,
v jeho
který
mění
krystalech
teče
proud. To změní i jeho tepelnou vodivost nebo piezoelektrickou polarizaci. lasery
Tak
nebo
vyrobit
i
by
se
svítivé
novou
mohly
vyrábět
diody.
formu
například
Změnou
uhlíku
nanovláknové
krystalové
tzv.
nanopěnu,
mřížky
lze
stejně
jako
nepřesnost
této
grafitový nanomagnet.
Jediné,
co
dosud
není
úplně
vyřešeno,
je
technologie. Technici totiž při vytváření těchto systémů nesmí chybovat více než v jednom případě z miliardy, což je zhruba taková
přesnost
Každý
mikroskop
z mechanické
s jakou (viz
se
DNA
schématický
(stolku
části
kopíruje
při
dělení
nákres)
z polohovacím
buněk.
se
skládá
zařízením),
který
umožňuje pohyb ve třech směrech, dále z nosníku s hrotem a z elektrické části (napájení, zpětné vazby a ovládání pohybu). Důležitou
vnější
částí
mikroskopu
je
vybavení
k tlumení
mechanických vibrací. Mikroskop může být vybaven i pomocným zařízením, jako je třeba vakuová komora.
Nanoantény
Nanoantény11 světlo
jsou
miniaturní
přesněji,
„Jestliže
konvenční
než
zařízení,
jakákoliv
antény
jiná
soustřeďují
21
které
a
dokáží
zaměřit
existující
čočka.
zesilují
rádiové
signály,
pak
zlaté
Zařízení
vyvinul
nanoantény
Hechtem
a
zesilují
jeho
světlo.12“
viditelné
kolegové
a
skládá
se
ze
zlatých pásků širokých 45 nanometrů a dlouhých 200-400 nm. Mezery mezi nimi jsou široké pouhých 20 nm. „Vzájemné působení mezi
světelnými
které
proniká
čočky
mohou
v polovině
vlnami
mezerami
a
mezi
v nejlepším
vlnové
anténou
šířky
vede
k zaostření
jednotlivými
případě světla.
pásky.
zaostřit To
Konvenční
zhruba
znamená,
světla,
že
na
bod
mikroskop
využívající viditelné světlo, které má vlnovou šířku v rozsahu 400
až
800
nanometrů,
může
zaostřit
jen
přibližně
na
200
nanometrů. Nanoantény mohou dosáhnou 50x lepšího rozlišení.13“
Další
pomůcky,
které
jsou
k dispozici
k operacím
v nanoprostoru jsou např. pinzeta o velikosti 4 mikrometry, která
dovoluje
manipulovat
biologickými
strukturami
uvnitř
buňky, nebo nanopero, které píše čáry tloušťky ne větší než 1 molekula.
Je
základem
pro
sériové
dva
hlavní
kreslení
tenkých
elektrických obvodů.
V současnosti
existují
nanometrických
aparátů:
pozic,
nebo
jejich
sestavování
samoslučování.
používají některé nástroje (např.
směry
molekul V prvém
zhotovení
do
žádoucích
případě
se
ruka miniaturního robota,
nebo pinzety o kterých jsem psala) k tomu, aby se molekuly postupně složily. Druhý postup je méně pracný, protože využívá vlastnost některých molekul navzájem se vyhledávat a spojovat. Tímto způsobem však nelze sestavovat složitější struktury.
22
4.
Výzkum
Více než 30 států zahájilo vlastní národní programy výzkumu a vývoje nanotechnologie. Vládní organizace spolu s průmyslovými organizacemi změnit
jsou
současné
přesvědčeny
výrobní
o
postupy
potenciálu a
přinést
nanotechnologie velké
ekonomické
efekty.
V roce
2003
podepsal
G.Bush
zákon
č.
S 189
„21st
Century
Nanotechnology Resarch and Development Act“14. Zákon definuje nanotechnologii porozumět,
jako
měřit,
vědu
a
technologii,
manipulovat
a
vyrábět
která na
nám
umožní
úrovni
atomů,
molekul a supramolekul, s cílem vytvářet materiály, zařízení a systémy
s fundamentálně
novým
molekulárním
uspořádáním,
vlastnostmi a funkcemi. Dále je v něm uvedeno prohlášení, že zákon je důležitý k zajištění světové převahy spojených států v rozvoji a aplikaci nanotechologie. V době podepsání to byl první
právní
dokument
na
světě,
uznávající
nanotechnologii
jako jednu z významných oblastí pro rozvoj lidstva.
Zatímco nanověda je v současnosti oborem č. 1, je praktická aplikace
nanotechnologií
nanotechnologie
se
ovšem
v počátcích. v různých
Míra
oblastech
rozvinutí liší.
Tento
rychlý rozvoj nanovědy nejlépe dokumentuje počet publikací a podaných
patentů.
s počtem
6425
Podle
patentů,
analýzy za
ním
Juany Japonsko
etal.15
Z.
(1025,
vede
USA
Francie(65),
VB(100). U udělení patentů, které vlastní společnosti, vede IBM (2091), Xerox (1039). Pochopitelně vedou zřetelně firmy zaměřené
na
nanotechnologie
elektroniku. působí
„Odhaduje
celosvětově
velikosti.„16
23
asi
se, 2500
že
v oblasti
firem
různé
Analýza
vlastníků
nanotechnologických
patentů
(1976-2002)
-
Viz tabulka17
4.1.
Česká Republika
První program podporující výzkum nanotechnologie z veřejných prostředků byl ve Velké Británii vyhlášen v r. 1989. V České Republice
byly
první
3
projekty
z oblasti
nanotechnologie
podpořeny Grantovou agenturou ČR v roce 1993. Určité priority se
nanotechnologie
dočkala
až
výzkumného programu v roce 2002.18
24
s vyhlášením
Národního
V České Republice působí nejen nadnárodní společnosti, které používají nanotechnologie nebo pracují na nanovýzkumu, ale i 55 středních a malých podniků s českým kapitálem. 16 českých podniků již produkuje výrobky, kde je nanotechnologie použita.
Klíčovým výzkumným směrem se pro Českou Republiku stal KUS „Nanotechnologie a nanomateriály“, který je součástí Národního programu
výzkumu
vyhlášeného
v r.
2003.
KUS
je
zařazen
do
dílčího programu „Nastupující technologie“ a výzvy k podávání návrhu
projektů
se
provádějí
v rámci
programu
POKROK
Ministerstva průmyslu a obchodu. Je ale jedním z dalších 90 KUS Národního programu výzkumu, čemuž odpovídají i finanční prostředky na podporu.
Částka,
která
je
věnována
nanotechnologiím
je
přesně
2,237
miliardy korun. Jde o částku, která bude uvolňována v průběhu období sedmi let. Většina těchto peněz půjde do základního výzkumu a prvních fází výzkumu aplikovaného. Jedním z hlavních cílů celého programu je soustředit finance do čtyř hlavních směrů. Jsou to především nanovlákna a některé nanokompozitní materiály, které jsou již ve stadiu průmyslového využití.
V České
Republice
zabývajících
se
existovalo
v minulosti
nanotechnologiemi,
ale
skupin,
řada
fungovaly
izolovaně.
K větší propojenosti a informovanosti přispěly aktivity České společnosti pro nové materiály a technologie, která od roku 2002 pořádá „Nano“ setkání v Brně. V roce
2003
výzkumníci ohledně
pak
vznikl
překonat
Nano-team,
jehož
vytvořením
roztříštěnost,
která
v České
vládla.
Skládá
nanotechnologického
bádání
chtěli
Republice se
ze
17
vědců, z nichž každý má kolem sebe několik výzkumníků, kteří mají
zkušenost
v různých
oblastech
v nanotechnologiích.
25
fyziky
nanostruktur
a
4.2.
USA a Evropská Unie
Na konci roku 2004 rozvoji
byl v USA schválen zákon o výzkumu a
nanotechnologie
v 21.
století.
Federální
vláda
se
zavázala, že bude do nanotechnologie po dobu 4 let investovat 3,7
miliardy
vydávala v roce
USD.
doposud,
2004
To
je
také
vydaly
skoro
je
všechny
čtyřnásobek
prakticky vyspělé
stejná
země
kterou
částky,
jakou
částka,
světa.
Je
to
také
čtyřikrát více než vydává Japonsko.19
Také
Evropská
z hlavních
cílů
Unie
považuje
podpory
vědy
nanotechnologii
a
výzkumu.
Jen
za
jeden
v roce
2004
investovala do těchto programů 1,15 miliardy eur. V rámcových programech
Evropské
Unie
však
byla
klíčová
úloha
nanotechnologii přiznána až v šestém programu (tedy roky 20022006) jednalo se zejména o program „Integrace a posilování ERA“,
v tematické
prioritě
“Nanotechnologie,
nanověda,
inteligentní multifunkční materiály a nové výrobní procesy a zařízení“. Výzkum nanotechnologie je zaměřen na20: -Dlouhodobý interdisciplinární výzkum vedoucí k porozumění jevům, ovládnutí procesů a vývoj výzkumných přístrojů -Nanobiotechnologie -Inženýrské nanotechnologie pro vytváření materiálů a komponent -Manipulační a kontrolní zařízení -Aplikace
V rámci
ostatních
nanotechnologie
tématických
podporován
zejména
informační společnosti“.
26
priorit v programu
je
výzkum
„Technologie
Nanotechnologie rámcového
se
programu
stanou
jedním
Evropské
unie.
z hlavních Částka,
cílů
která
i
bude
7. pro
nanotechnologie určena v 7. rámcovém programu, se proto bude zvyšovat.
Nanotechnologie patří spolu s biotechnologiemi a informačními technologiemi přelomové bude
k tzv.
změny
mít
„nastupujícím
zejména
velký
vliv
technologiím“.
v elektronice, na
ochranu
Přinese
fotonce,
počítačích,
životního
prostředí,
zdravotnictví či průmysl. Na obrázku jsou znázorněny oblasti, které se nanotechnologie dotýkají21:
Vnitřní obdélník vyznačuje oblasti, které mají v současnosti nejblíže
k realizační
fázi,
nebo
u
nich
dokonce
realizace
výzkumu a vývoje už začala. Jsou to: materiály, chemie, péče o zdraví, informační a komunikační technologie a energetika a péče o životní prostředí.
Vnější obdélník je očekávané uplatnění oblastí nanotechnologie v dalších
letech.
nanostroje,
Například
modelování
nanotechnologii
(zejména
a
biomemetika, analýzy
a
v technologiích 27
kvantové
počítaní,
v tzv.
extrémní
samosestavování,
samoorganizace,
samoreplikace,
zařízeních
založených
na
DNA
atd.) Nepůjde
ovšem
o
revoluční
změny,
ale
spíše
o
postupný
dlouhodobý vývoj. Ten je ale odhadován na dalších 50 let.
To, že se nanotechnologie stává oborem číslo jedna, je zřejmé i
z
příprav
Národní
technologické
iniciativy
v USA
v roce
1999. Tehdejší prezident W.J.Clinton řekl: “Ze svého rozpočtu podpořím částkou
velkou cca
manipulovat
novou
500
mil.
s hmotou
Národní USD. na
technologickou
Nanotechnologie
atomové
a
iniciativu
má
schopnost
molekulární
úrovni.
Představme si možnosti: materiál desetkrát pevnější než ocel o malém
zlomku
její
hmotnosti
–
umístění
všech
informací
nacházejících se v kongresové knihovně do zařízení o rozměrech kostky cukru – detekci rakovinových nádorů, které mají rozměr jen
několika
buněk.
Některé
z našich
výzkumných
cílů
budou
trvat 20 i více let, než budou dosaženy, ale to je přesně ten důvod, proč zde musí mít významnou úlohu federální vláda.“22
28
5. Jak
Nanomateriály jsem
již
psala,
v nano
rozměrech
mají
materiály
jiné
vlastnosti, než v rozměrech normálních. Zrnko zlata, bude mít stejné
fyzikální
a
chemické
vlastnosti,
jako
jiné
zrnko.
Naproti tomu zlaté nanočástice mohou mít rozdílné vlastnosti – např. bod tání, elektrickou vodivost, barvu – stačí změnit jejich velikost (bez změny chemického složení). V dnešní době již
vědci
dokáží
připravit
nanočástice
různých
tvarů
a
velikosti a tím i jiných vlastností. Například zlato, které je za normálních okolností téměř neslučitelné s jiným prvkem, je ve velikosti nano svých částí, velmi silně reaktivní (asi jako draslík).
Podle „Studie nanotechnologií a nanomateriálů v Evropě a USA“ se nanomateriály se vyznačují následujícími společnými znaky23: 1)
„stavebními
jednotkami
vlastnostmi:
jsou
rozměry,
nanočástice
tvarem,
krystalinitou,
s definovanými
atomovou
strukturou,
mezifázovým
homogenním/heterogenním
složením
rozhraním,
a
chemickým
složením.
Rozměry jsou limitovány v oblasti od molekul k pevným částicím
menším
než
100
nm.
Vlivem
malých
rozměrů
v některých případech počet povrchových atomů převyšuje počet atomů ve vnitřním objemu. 2) tyto stavební jednotky jsou uspořádané v makroskopických multi-klastrových
materiálech
s velmi
různorodým
topologickým pořádkem. Chemicky identické částice mohou být těsně uspořádány a kompaktovány za vzniku hranic zrn. Částice
mohou
být
oddělené
nebo
spojené
koalescencencí
nebo podložkou a mohou vytvářet nanodrátky, nanotrubice, nanokompozity,
keramické
nebo
vrstvy. 29
jiné
tenké
filmy
nebo
3) stavební jednotky a jejich topologie mohou sloužit pro vytváření rozměrnějších materiálů vhodných pro technické aplikace. Nanomateriály (nanostrukturní materiály) jsou ty, jejichž nové vlastnosti
jsou
určeny
charakteristickými
znaky
(částice,
klastry, dutiny) o rozměrech mezi 1-100 nm, přinejmenším ve dvou rozměrech.
5.1.
Polymery
Systematicky připravená makromolekula – polymer24, může měnit své vlastnosti. Může se chovat jako pevná látka a tak být použita na výrobu sáčků, textilií a dalších materiálů, nebo může být rozpuštěna ve vodě a vytvořit roztok. „Nejen chemická struktura, ale i způsob propojení jednotek základních jednotek tvořících
makromolekuly
výrazně
vlastnosti,
které
polymerního
materiálu.25“
obrábět
na
roztavit
určují
obráběcím
a
nalít
její
komerční
jejího
použití
jakožto
možnosti Tak
stroji,
do
ovlivňuje
se
dají
nebo
různých
je
forem
polymery
možné a
je
například
jako
připravit
plasty
tak
nové
výrobky.
Polymery
nabízejí
jejichž
vlastnosti
materiály
obrovskou lze
nehořlavé,
škálu
připravit
ohebné
i
materiálových
na
míru,
tuhé,
možností,
podle
potřeby
nározuvzdorné,
pevné
– i
křehké nebo třeba folie. Polymery se nachází všude od kartáčku na zuby, pneumatik, obalů po součásti letadel a aut. Jednou z forem jsou i tzv. směrovací léčiva, které dokážou dopravit cytostatikum Z chemického žádné
v netoxické hlediska
složité
děličkou, polymerů
se
dá
nevyžaduje
zařízení.
teploměrem dělat
formě
Stačí
například syntéza
převody
na
takovémto, 30
nádoru.
polymerních
skleněný
nebo
do
plynů.
reaktor Většina
relativně
léčiv
opatřený syntéz
jednoduchém
zařízení. Drahé přístroje jsou pak potřeba při charakterizaci připravených látek.
Polymer spojil
je
vlastně
velký
jedna
počet
nanomateriály,
velká
malých
můžeme
makromolekula,
molekul.
například
do
Používáme-li
vytvořit
které
se
polymerní
stavební
materiál,
který bude naprosto nehořlavý nebo mimořádně tvrdý. Přidáním látky
TEOS
(tetraethylfothosilikát)
do
polymerační
směsi
opolidu se zase můžeme dostat až ke sklu, které bylo vyrobeno v laboratoři a ne ve sklenářské peci. Tato technika je ovšem velice
drahá,
a
proto
se
používá
jen
při
mimořádných
příležitostech. Byla například použita při opravě mozaiky, nad vchodem do svatováclavské kaple sv. Víta.
5.2.
Nanovlákna
Katedra netkaných textilií vedená prof. Oldřichem Jirsákem na Technické
univerzitě
v Liberci
pracovala
na
výzkumném
úkolu
zvláknění polymerů a při té příležitosti vědci narazili na možnost využití při výrobě nanovláken26. Jsou silná jen několik atomů, tedy tisíckrát tenčí než normální textilní vlákna o tloušťce mezi 10 – 40 tisíci nm. Mezi jejich vlastnosti patří například
obrovský
měrný
povrch
vynikající
mechanické
vlastnosti v poměru k jejich váze, malá velikost pórů. Mají neuvěřitelnou transparentnost, protože tato vlákna mohou být tenčí než nejkratší vlnová délka světla. Jsou tak neviditelná dokonce i pod optickým mikroskopem. Proto potřebuje podklad, na který se nanášejí.
31
V současnosti je vyvinuto několik metod výroby nanovláken. 1)
tažením
proudem
meltblown).
Je
horkého
schopna
vzduchu
produkovat
(metoda
nanovlákna
známá
o
jako
průměru
cca
1000 – 2000 nm. 2)
rozpouštěním
polymerového
pojiva
z mořských
–
řas
ovšem
průmyslové využití se ukázalo jako obtížné.
V Liberci
se
elektrické
zaměřili
pole
na
třetí
metodu,
(elektrospinning).
která
Jejich
používá
technologie
je
založena na zvlákňování vodných roztoků polymerů v elektrickém poli. Jde tak o vysoce ekologický proces, protože se nepoužívá chemických rozpouštědel. Prakticky neexistuje odpad.
Laboratorní model zvlákňovacího stroje se jim povedlo vyrobit za
20
měsíců.
Tento
v podmínkách
hromadné
stroj.
výrobě
Na
výzkumných
funkční výroby,
model i
když
nanotechnologií
laboratoří,
přechod
ale
od
ještě
dokázal pracuje
výzkumu
nefungoval
pracovat
jako
kolem
stovky
k vývoji
zvládlo
několik desítek a přechod od vývoje k výrobě jen liberecká laboratoř.
Na
základě
licenční
smlouvy,
kdy
si
Technická
univerzita nechala právo patentů a přenechala výhradní právo k výrobě
a
Elmarco.
komercializace,
Stroj
pojmenovali
začala
spolupracovat
Nanospider
a
je
s firmou
schopen
vyrábět
vlákna o průměru 100 – 300 nm, formou kontinuální výroby při nízkých provozních nákladech. Česká technologie navíc umožňuje jakoukoliv šíři materiálu.
V současnosti Jednou
tým
český
z nich
jsou
rozpracovává
například
jednotlivé
filtrační
média.
aplikace. Díky
svým
vynikajícím filtračním vlastnostem mají nanovláknové textilie využití
ve
filtrech
pro
laboratoře,
chirurgické
sály
a
prostory s velkými nároky na čistotu. Využití mohou nalézt i v biomedicíně, likvidují
kde
bakterie
lze
vytvořit
nebo
dokonce
32
inteligentní obsahují
filtry,
které
protilátky.
Další
z oblastí je vývoj materiálů pro zvukovou izolaci – nanovlákna totiž výtečně pohlcují zvuk ve slyšitelném spektru. Uplatnění například v automobilovém, stavebním, či leteckém průmyslu je nasnadě.
Nanomateriály
jsou
porézní,
což
umožňuje
vývin
hydrofobně upravených nanomateriálů, které budou nepropustné vodou,
ale
zároveň
umožní
prostup
vodních
par
a
vzduchu.
Využití by bylo možné např. v armádě či sportovním oblečení. Struktura
nanovlákenné
textilie
se
podobá
struktuře
mezibuněčné hmoty lidské tkáně.
5.3.
Povrchové úpravy (další využití)
Rozvíjí
se
nanomateriálů27
využití
v povrchových
úpravách.
V současnosti se již využívají nanomateriály v otěruvzdorných a
korozivzdorných
účastnících tekutin
se
při
povlacích
katalýzy.
průmyslových
a
Při
v povlacích
výrobě
procesech
filtrů
nebo
na
površích
pro
separaci
čištění
odpadních
tekutin se začali používat nanočástice TiO2 a ZrO2, pro jejich schopnost zachycovat těžké kovy a přitahovat bioorganismy.
Nanostrukturní
otěruvzdorné
povlaky
např.
řezných
nástrojů,
nebo obkladaček s povrchovým filmem z nanočástic, jsou na trhu již několik let. Použití submikroskopických částic na povrch způsobuje jeho odolnost například vůči agresivním a přilnavým chemikáliím. úpravy
oceli
sírové zásadám,
i
Například chemicky
firma
nanášeným
chlorovodíkové, rozpouštědlům
BASF
i
objevili
niklem.
dusičné
i
aktivním
proces
Ten
dalším
tenzidům.
odolá
povrchové kyselině
kyselinám, A
navíc
a je
mechanicky stabilní. Částice jsou tak malé, že nimi nemůže nic proniknout a zároveň tak přizpůsobivé, že je výsledný povrch pružný, ohebný a odolný proti vibracím.
33
V informačních
technologiích
sofistikovanější tranzistorů
již
využití používá
bylo
nedávno
nanomateriálů.
„Výroba
depozice
řízené
použito křemíkových
vrstvených
struktur
pouze několik atomů tenkých (cca 1 nm) a laterární rozměry kritické
délky
hradla
tranzistoru
dosáhly
běžně
180
nm
a
v roce 2003 bylo některými výrobci ohlášeno dosažení hodnoty 90 nm.“28 Výrobu menších, rychlejších a energeticky účinnějších tranzistorů umožňuje kratší délka hradla. To s sebou nese i odpovídající
zlepšení
zařízení.
Podobně,
využívají,
díky
ceny
a
výkonnosti hlavy
čtecí
vrstveným
každého
digitálního
standardních
heterostrukturám
o
harddisků
nanorozměrech,
jevu obřího magnetického odporu, což významně zvyšuje jejich paměťovou
kapacitu
a
snižuje
jejich
cenu.
Mikroelektronika
směřuje k nanoelektronice.
5.4.
„První
Nanoprášky, nanočástice
aplikace
nanomateriálů
se
objevily
v systémech,
ve
kterých mohou být ve volné formě použity prášky o rozměrech nanometrů, bez zhutnění a smíšení.29“ Například nanoprášky TiO2 a ZrO2 se běžně používají v krémech na obličej a v přípravcích na
opalování.
Nanoprášky
Fe2O3
se
například
používají
jako
základní materiál do rtěnek a líčidel a nedávno byly pokusně použity
pro
detoxikaci
a
ozdravení
kontaminovaného
území
v Severní Karolíně, USA30. Nanočástice TiO2 jsou používány jako přísada do laků s reflexními vlastnostmi. V automobilovém průmyslu se delší dobu používají nanokompozity polymer – jíl. „Rozmístění pouze 5% nanočástic montmorillonitu v polymerové
matrici
způsobuje
významné
zvýšení
pevnosti
kompozitu. Zkouší se i přísada nanočástic CeO do motorového paliva s cílem snížení jeho spotřeby.31“
34
6.
Nanorobotika
Největší
obavy
následkům
rozvoje
k nanorobotům
32
z následujícího a
využívání
samotným.
vývoje
nesměřují
nanotechnologie,
Mozkem
nanorobotů
k možným
ale
je
zejména
molekulární
počítač. Pracuje na mechanickém principu, protože tak má menší nároky na prostor a nepotřebuje chlazení (nezahřívá se totiž tokem
elektronů).
dostatečné
Má
rychlosti.
také Podobá
nižší se
tak
spotřebu vlastně
energie spíš
při
Babbagovu
diferenciálnímu stroji, než počítačům jak je známe dnes (na bázi polovodičů).
6.1.
Popis
Vzhledem
k tomu,
že
první
roboti
budou
mít
ještě
omezenou
inteligenci, jejich počítače budou přijímat instrukce zvenčí. Merkle
počítá
s jednosměrnou
akustickou
komunikací
v megahertzových frekvencích. Za účelem komunikace by měl být každý
z nanorobotů
zastávat
funkce
vybaven
přijímače.
tlakovým Každý
snímačem,
robot
by
který
potom
bude
reagoval
(podle své specializace v pracovní skupině) jen na svou část plošně
vysílaných
signálů
a
naprogramovanou
by
činnost
vykonával tak dlouho, dokud by úkol nesplnil, nebo nedostal další
podnět.
specializovaní,
Pokud potom
by by
nanoroboti
každý
reagoval
ve
skupině
byli
jen
na
část
svou
plošně vysílaných signálů. Pokud by se vysílaly v pravidelných intervalech, mohla by být jejich činnost řízena skokově.
V záložní paměti by měl uloženy pouze dva programy - vrozenou specializaci
a
pracovat
dvou
ve
možnost
autoreprodukce.
základních
režimech.
35
To
by
mu
umožňovalo
Reprodukčním,
kdy
by
vyráběl své kopie tak dlouho, dokud by nedostal povel k jiné aktivitě
a
aktivním,
ve
kterém
by
úkol
plnil,
nebo
v něm
setrval do dalšího povelu.
Základním
prvkem
nanorobota
je
manipulátor
(podobající
se
lidské ruce), který slouží k práci a ke komunikaci a spojování s ostatními stroji. Spojením své výpočetní kapacity získávají vyšší inteligenci a mohou tak plnit složitější úkoly. Robot může díky manipulátoru ovládat atomy tak, jak právě potřebuje.
Ke své činnosti budou nanoroboti potřebovat stavební materiál a
energii.
Jako stavební
materiál
může
používat
to,
co
se
nachází kolem něj (v tom případě bude muset být „chytřejší“, aby vybral jen ty atomy, které potřebuje), nebo (což by asi bylo jednodušší) by se spoléhal na dodání potřebných látek zvenčí.
Možnost
vlastní
reprodukce
je
nutný
pro
přežití
(část
nanorobotů -př. v lidském těle- zahyne, ale zbytek splní úkol) a k dalšímu vývoji. Uvažuje se totiž o tom, že první generace nanobotů,
vyrobená
ještě
bude
člověkem,
o
dost
větší
než
požadovaný cílový stav. Každá další generace by pak vytvářela svou
kopii
o
něco
menší,
až
by
vznikla
konečná
velikost.
Největší výhodou těchto systémů jsou bezesporu malé náklady na pořízení
Vědci
dalších
kopií.
z Univerzity
zařízení,
které
se
Nevýhodou
v Los pohybuje
je
Angeles díky
přílišná
vytvořili
svalovým
složitost.
jednoduché
vláknům.
Tento
primitivní mikrorobot má zhruba velikost odpovídající polovině tloušťky lidského vlasu. Základem je křemíkový oblouk široký 50 mikrometrů, pokrytých polymerem. „Na obou koncích oblouku je polymer odstraněn a nahrazen tenkou vrstvou zlata, která slouží jako záchytný bod pro svalové buňky vytvořená kostra je
36
pak
vložená
do
glukózového
roztoku
s krysími
srdečními
svalovými buňkami. Během tří dnů mezi konci oblouku vyrostou svalová
vlákna.
Díky
jejich
opakovaným
kontrakcím
se
mikrorobot dokáže pohybovat ve stylu píďalky rychlosti až 40 mikrometrů za sekundu (to je milimetr za 25 vteřin).“33 Využití svalových vláken jako aktivátoru pro mikroskopická zařízení má výhodu v tom, že jako dodávka energie poslouží kapka glukózy.
Carlos Montemagno, který vede výzkumný tým, předpokládá, že v blízké budoucnosti by se svalového pohonu dalo využít i jako pomoc lidem, kteří mají poškozený nervy řídící pohyb bránice a nemohou proto sami bezpečně dýchat. „Pokud by se na výrobu nosného oblouku použil piezoelektrický materiál, mohly by se stahy
svalu
nerv.“34
Aby
vyvolávat nehrozilo
elektrický riziko
impuls,
imunitního
který
by
dráždil
odmítnutí,
budou
použity buňky ze srdce pacienta. Celý výzkum financuje NASA v rámci svého Institute for Advanced Concepts. Cílem je mít k dispozici armádu nanobotů, kteří budou opravovat poškození pláště vesmírných lodí způsobnou mikrometeority.
6.2.
Nebezpečí vývoje
Patrně žádný vědec či futurolog nedokáže odhadnout, kam až může vývoj pokračovat. Samozřejmě si většina klade otázky o tom, co by se stalo, kdyby například nanoroboti v našem těle „zdivočili“ - člověk by byl v dané chvíli v podstatě bezmocný. Na
to
ostatně
upozorňuje
i
sám
otec
nanotechnologie
Eric
Drexler.
Možností, kontrole,
díky
kterým
existuje
by
několik.
se
nanoroboti
Jedna
z nich
mohli
vymknout
souvisí
s jejich
programem autoreprodukce, o které jsem psala, problém
by
mohl
být
řešitelný
37
omezením
i když tento počtu
generací
(software by v sobě obsahoval příkaz sebedestrukce pro x-tou generaci nanorobotů).
Další
možnost
by
bylo
zvyšování
jejich
inteligence,
která
povede až k uvědomění si vlastní identity, a tím i získání vlastního rozumu. Vědšina vědců před touto možností varuje a například Stephen Hawking vidí jediným východiskem pro lidstvo v úpravách vlastního genomu. Bylo by tak možné udržet převahu biologických
systémů
před
elektronickými.
Joy35
Bill
(spolutvůrce programovacího jazyka Java a šéf vědeckého týmu firmy
Sun
(robotika,
Mikrosystems
je
genetika
nanotechnologie)
a
přesvědčen,
že
nové
technologie
představují
hrozbu
nejen pro lidstvo, ale i ekosystém jako takový. Kevin Warwick ve
své
knize
„Úsvit
robotů,
soumrak
lidstva“
popisuje
budoucnost pod nadvládou strojů a vyvrací známé tři zákony Asimovy robotiky.
Podle
Warwicka
jsou
roboti
dnešní
generace
schopni
autoreplikace, což s určitou hladinou inteligence může vést ke vzniku autonomního robotnického života na naší planetě.
6.3.
Jednou
Lidstvo x technologie
z dalších
hypotéz
nutnost přežít v boji proto,
že
životní
s dlouhodobou Warvicka
jsou
je
kyborgizace
lidí,
ať
už
jako
s rozvíjejícím se druhem strojů, nebo
prostředí
biologickou
na
planetě
existencí
nanotechnologie
bude
našeho
schopné
neslučitelné druhu.
poskytnout
prostředky k propojení lidského těla a technologií.
38
Podle nové
Lidský
mozek
zpracovává
informace
pomocí
elektrochemických
signálů, které jsou až milionkrát pomalejší než elektronické obvody (člověk v praktickém životě využívá svůj mozek nanejvýš na
20
Kurzweil36
procent).
inteligence
získá
exponencionálně
své
růst.
říká,
pevné Tato
místo
teorie
že
když
v našich vychází
nebiologická mozcích,
bude
z představy,
že
mozek funguje jako bioelektrický digitální počítač. Řada vědců se ovšem domnívá, že fungování naší nervové soustavy v sobě skrývá i prvky analogových počítačů.
Pro
vznik
a
vývoj
singularita37.
nadlidské
Americký
inteligence
matematik
Vernon
se
vžil
Vinge
pojem
vyslovil
základní tezi a to, že inteligence, jakmile dosáhne určité úrovně,
dokáže
vytvořit
jinou
inteligenci,
převyšující
tu
původní. Ke vzniku této „vyšší“ inteligence může podle Vingeho dojí čtyřmi způsoby: 1) postupně k ní (ať chceme nebo ne) dospějí počítačové sítě 2) budou vyvinuty počítače, které budou mít vlastní vědomí a nadlidskou inteligenci 3) těsné propojení (interfejs) člověka s počítačem 4) sama biologie dokáže zvednout kapacitu lidského mozku. Ve svém článku z roku 1993 Vinge mimo jiné říká: „První tři možnosti Rozvoj
zásadně v této
závisí oblasti
na
zdokonalení
sleduje
hardwaru
v posledních
počítačů.
desetiletích
stabilně vzrůstající křivku. Na základě tohoto trendu věřím, že
k vytvoření
inteligence
vyšší,
než
je
lidská,
dojde
v průběhu následujících třiceti let.“ Mezi příznaky blížící se Singularity podle Vingeho patří i to, že
samotné
myšlenky
se
budou
šířit
rychleji
a
i
ty
nejradikálnější se rychle stanou samozřejmými pravdami.
Základním východiskem k podobným prognózám je Mooreův zákon. (V roce 1965 doktor fyziky a chemie Gordon Moore předpověděl, že
počet
tranzistorů
na
integrovaném
39
obvodu
se
přibližně
zdvojnásobí
každých
12
měsíců.
V roce
1975
svou
prognózu
upravil z dvojnásobku za rok na dvojnásobek za dva roky.)
6.4.
Lidstvo + technologie
Warvickův38 nejslavnější počin (spolu s implantováním čipu, o kterém píšu v kapitole monitoring) je ale propojení s jinými zařízeními která
na
robotické
přesně
impulsů
bázi.
kopírovala
z nervové
Například
sevření
soustavy,
kybernetická
profesorovi
které
zpracovával
ruka,
dlaně
podle
implantovaný
čip. Výsledky tohoto pokusu by mohly přinést naději například pro lidi s postižením. Zajímavá je také zpětná vazba, protože nešlo jen o přenos od čipu k ruce, ale i od ruky k čipu. Nervová
soustava
tak
byla
stimulována
vnějšími
impulsy
a
výsledkem určitých impulsů byl intenzivní pocit dotyků v ruce.
Warvick
se
s lidským
také
mozkem.
obyvatelstvu, vysvětlení
intenzivně Pokud
pak
pro
by
nejsem
tak
zajímal se
propojení
jednalo
schopna
výrazný
o
o
implantování
vymyslet
zásah
do
přímo
čipu
žádné
svobod
čipu
přijatelné
občana.
Čipové
označování je ale v oblasti zájmů firem a koncernů, které by kromě jiného získávaly velkou kontrolu nad svými zaměstnanci, ať
už
co
se
prostředkům.
týká
jejich
Jestliže
se
pohybu našemu
nebo
přístupu
evropskému
k firemním
způsobu
vnímání
demokracie taková to kontrola občanu příčí, pak jistě existují země, kde tato metoda narážet nebude. Bude se jednat v prvé řadě
o
země
s autokratickým
režimem,
který
je
založen
na
stálém monitorování občanů a jednak o rozvojové země, kam se přesouvá
většina
průmyslové
výroby
a
slovo velké firmy a nadnárodní koncerny.
40
kde
budou
mít
hlavní
Rudy Rocker v knize Cyberland říká: „Dokonalá symbióza člověka a computerů nastane rychleji, než si to vůbec budeme schopni uvědomit…Postupující miniaturizace se nestará jen o to, že se nám
obrovské
množství
strojů
stále
těsněji
tlačí
na
záda.
Pronikání malých přístrojků, které nosíme na sobě – brýlí, dalekohledů, fotoaparátů, videokamer, naslouchátek, walkmanů, pagerů,
mobilních
kalkulaček,
telefonů,
kapesních
náramkových
tlumočníků,
hodinek,
laptopů,
kapesních digitálních
tajemníků -, z vnějšku do vnitřku těla už rovněž započalo. Už dávno
jsou
inteligentní
lidem
k dispozici
první
implantáty….slyšet
jako
elektronické mikrofon,
mít
upgrades, oči
jako
lupy, vzpomínat si jako magnetofon, moci se skrze mozkovou přípojku
spouštět
přímo
do
cyberspace.“39
Vypadá
to,
nanotechnologie by se mohla stát odpovědí na přání všech.
41
že
7.
Nanomedicína
V souvislosti s nanotechnologií se asi nejvíce píše o změnách v medicíně40. Může být definována jako „sledování, opravování, stavba
a
kontrola
biologickým
nad
systémem,
na
člověkem
který
je
molekulové
tvořen
úrovni
z nanočástek
a
nanosystémů.“41
Tělo
je
už
nanorobotů, lymfocyty
od
nepaměti
vzniklých a
jiné
zásobeno
přirozenou
bílé
obrovským
cestou.
krvinky
–
Např.
fungují
množstvím neutrofily,
jako
přírodní
nanoroboti. Cestují tělem, opravují poškozené tkáně, napadají a
likvidují
z různých
do
těla
orgánů
proniklé
cizí
mikroorganismy tím,
částice
že
je
a
odstraňují
rozkládají
nebo
vylučují.
„V
oblasti
liposomy,
biomedicíny které
byly
syntetizovány
umožňují
zlepšenou
struktury
cílenou
zvané
distribuci
terapeutických látek. Liposomy jsou lipidové koule o průměru cca
100
nm.
Používají
se
například
k zapouzdření
protirakovinných léků pro léčení Kaposiho sarkomu, který má vztah k AIDS.“
Nanostruktury,
42
které
se
nazývají dendrimery,
mohou
provádět
diagnózu nemoci, podání léku i kontrolu zdravotního stavu. Lze jimi lék krevním řečištěm dopravit přesně na místo. Mohou také opravit
poškozenou
tkán,
nebo
být
spojeny
s nanokamerou
a
zajistit tak vhled do lidského těla.
Nanotechnologie molekul) lidech
vést
testují
by k
měla
vylepšení uměle
(se
svým
terapie
zkonstruované
42
zaměřením nemocí.
na
Již
molekuly,
i
přesnost
dnes když
se
na
stále
ještě
nejde
Většina
o
nástroje
současných
léků
připravené koluje
na
cévním
molekulární řečištěm
úrovni.
bezcílně
po
celém těle. Tyto molekuly by působily jen v cílových buňkách (např.
nádorových),
nebo
by
byly
aktivní
jen
za
určitých
podmínek. Na japonské univerzitě v Kyoto43 byl vyvinut nový typ molekuly, který uvolňuje antibiotika jen v přítomnosti nějaké infekce.
7.1.
Nanoroboti v medicíně
V červnu roku 1999 referoval Richard E. Smalley o nanorobotice jako o novém vědním oboru. Vyjádřil přesvědčení, že dosavadní nešetrné
postupy
vůči
cílovým
orgánům,
buňkám
či
budou
nahrazeny miniaturními roboty, kteří vpraví potřebnou látku do buněk, nebo ji z buněk odeberou, nebo dokonce proniknou do buněčných jader a opraví poškozené geny.
Lékařského Přičemž
nanorobota (na obrázku)44
počítač
i
stavitel
navrhl
dosahují
i
Eric
molekulových
Drexler.
velikostí.
Stavitel má dva hlavní podsystémy: 1) schopnost měnit polohu je zajištěna několika robotnickými rameny (velikost asi 0,1 mikrometru) 2) schopnost rozbít chemické vazby buňky pomocí mechanosyntézy.
Co se týče velikosti, 10000 základních logických systému (dost, aby vytvořilo malý hraně práci
procesor) maximálně na
zabralo
100
méně
krychli
nanometrů
frekvenci
spotřebovalo
43
by
než
1
GHz 10
-9
o
a
při
by
se
wattu.
Je
zřejmé,
jak
velký
krok
tyto
„chytré
léky“
přinesou.
Například při chemoterapii se objevují nežádoucí účinky jako nevolnosti, závratě, navíc je aplikace léčiv velmi bolestivá. Pokud
by
se
podařilo
vyvinou
nanoroboty,
kteří
by
cíleně
působili jen na poškozené buňky, dosavadní nepříjemný způsob léčby by mohl být nahrazen. Mohli by se případně i shlukovat do větších celků a vytvářet složitější a výkonnější systémy. Tito
malí
nanoboti
by
navíc
mohli
komunikovat
s lékařem
prostřednictvím miniaturních senzorů, manipulátorů, pohonných generátorů a komputerů velikosti molekul.
Další
využití
nanorobotů
v medicíně
léčby lidského těla) je v
(kromě
monitorování
a
kryobiologii a kryonice, vědních
oborech zabývajících se možnostmi uchování a konzervace tkání tak,
aby
se
v
budoucnu
dali
nějakým
způsobem
opět
použít.
Právě nanoroboti by oživovali a opravovali zmrazenou tkáň.
7.2.
Léčba rakoviny
Asi největší naděje se směrem k nanomedicíně upírají vzhledem k možné léčbě rakoviny. Tým prof. Ulbricha45, který se věnuje biolékařským
aplikacím,
pracuje
s molekulami,
které
v organismu ovlivňují životní procesy. Zaměřují se zejména na oblast
cytostatik.
využít
polymerů
Při
výrobě
převážně
v rozpustné
různých
polymerových
struktur,
určitý
typ
Polymer
nádoru.
cílených
terapeutik formě.
z nichž tedy
každá
slouží
se
snaží
Navrhují je
jako
řadu
vhodná
pro
nosič
pro
biologický aktivní molekulu – léčivo (cytostatikum). Hledají cesty „jak ho k polymeru chemicky přichytit určitou spojkou, která
zajistí,
že
cytostatikum
ztratí
svou
toxicitu
pro
organismus a může ji obnovit pouze tehdy, uvolní-li se opět z polymeru.“46
V této
polymerní
44
formě
není
cytostatikum
aktivní. Také je potřeba použít polymer, který nebude tělo brát
jako
něco
cizího.
Prof.
Ulbrich
dodává:
„Na
některé
z mnoha jednotek polymerů se snažíme připojit struktury, které by poznaly receptory typické pro určitý typ buněk, v našem případě Buňky
buňky
(i
nádorové,
nádorové)
a
mají
tímto
buňkám
vypracovaný
zavést“47.
polymer
mechanismus,
který
jim
zajišťuje dělení a růst. Právě v rámci tohoto mechanismu buňka polymer vstřebá. Pak enzymy, které jsou určeny ke zpracování potravy,
odštěpí
léčivo
od
nosiče
a
tím
se
uvolní
cytostatikum, které nádorovou buňku zlikviduje. Ulbrichův tým spolupracuje prof.
ještě
Blankou
s Mikrobiologickým
Řehovou.
z Heidelbergu
Na
projektů
řadě
univerzity
či
ústavem
v Oxfordu.
se
AVČR,
vedeným
podílí
V současné
i
vědci
době
je
vývoj ve stádiu syntetizace léků v množství potřebném na testy u
zhruba
desítek
myší.
Zavedení
nového
léku
stojí
částku
převyšující 700 milionů dolarů. To je jeden z důvodů, proč se klinické testy, které jsou třeba pro zavedení léku do výroby, ještě neuskutečnily.
V únoru roku 2005 schválil americký Úřad pro dohled nad léčivy a
potravinami
Abraxane48.
k užívání
Jde
o
nový
historicky
protirakovinový
první
klinicky
preparát
schválený
lék,
připravený na bázi nanotechnologií. Má pomoci ženám trpícím metastázemi
při
nádorech
prsu.
Díky
nanotechnologii
má
podstatně méně vedlejších efektů a podstatně vyšší účinnost než jeho předchůdci.
7.3.
Léčba popálenin
Další
velkou
Jeden
výstupů
roli
hraje
výzkumu,
nanotechnologie které
vede
tým
v léčbě profesora
popálenin. Oldřicha
Jirsáka49 na katedře netkaných textilií Technické univerzity v Liberci
bude
nanotechnologií
45
ošetřena
textilie.
Tenký
proužek textilie, na níž bude z jedné strany nanesená účinná látka a z druhé strany filtr by byl pro popáleniny řešením. Po přiložení
na
snadnější.
popálenou
Krycí
a
tkáň
obvazový
totiž
bude
hojení
materiál, který
rychlejší
by
se
a
z nich
vyráběl, by totiž zajistil průnik kyslíku, odtok hnisu a při tom
by
zabránit
přístupu
bakterií
zvenčí.
Ve
tkáňovém
inženýrství mohou být nanovlákna užitá pro rekonstrukci kůže, kosti svalů neb nervové tkáně, kde mohou sloužit i jako nosiči nervových buněk.
7.4.
Detekce
Nanočástice aktivní
mohou
nanočástice
posloužit se
i
jako
používají
detekční
pro
analýzu
metoda.
Tyto
infekčních
a
genetických chorob a výzkum léčiv. Pro analýzu moči, krve a jiných
tělních
tekutin,
používají
různé
firmy
magnetické
nanočástice – urychlí se tak separace a zlepší rozlišitelnost. Na Illinoiské Univerzitě50 zkoušejí použití zlatých nanočástic připojených zkoumané
ke
látce
z modré
na
uplatnit
i
kouskům
přítomno,
červenou. při
DNA
pro
vyvolá
Zlaté
detekci
detekci změnu
nanočástice
raných
stádií
olova.
Pokud je
zlatých by
se
ve
nanočástic zřejmě
Alzheimerovy
daly
choroby.
Umožňují totiž odhalit z míšní tekutiny protein, který tuto nemoc
signalizuje.
Nanočástice
jsou
dosud používané fluorescenční metody.
46
mnohem
citlivější,
než
7.5.
Nanosenzory
V červnu
roku
nanomedicíně, Zúčastnila
2006 kterou
se
i
se
v Praze
pořádalo
konference
Technologické
Boisenova51,
Anja
NanoSystemsEngineering
konala
v Ústavu
centrum
která
mikro
a
vede
o
AVČR. skupinu
nanotechnologií
na
Dánské technické univerzitě. Jejich ústav pracuje na vývoji nanosenzorů. dokážou
Nanosenzory
rozpoznat
koncentraci. mechanických
jsou
miniaturní
přítomnost
Skupina
určité
Boisenové
nanosenzorech.
zařízení,
látky
pracuje
Tvoří
je
i
v nepatrné
na
malé
která
jednoduchých
ploché
výběžky,
které jsou pokryté protilátkou nebo jiným materiálem, který je potřeba
k přilákání
shromáždí napětí,
na
molekul
výběžku
které
pak
a
hledané
ohnou
ho.
látky. Tím
vznikne
52
můžeme
„Molekuly
změřit.“
se
elektrické
Nanosenzory
budou
usnadňovat lékařské diagnózy – při nemoci dochází k chemickým změnám, než přijdou první příznaky. Nanosenzory
mohou
k detekčnímu
výběžku
molekuly
trhaviny,
sloužit
také
proudí
vzduch
ty
se
výběžku
k hledání a
když
zachytí
výbušnin
s sebou a
–
přinese
vznítí
se.
Na
mnohem složitější bázi fungují čipy, které vyvíjí NASA. Tyto nanosenzory by po zavedení do lidského těla mohli sledovat například zdravotní stav astronautů ve vesmíru. Čipy, které budou
určeny
polymerem,
k vložení
aby
do
organismus
lidského nevyvolal
těla,
je
obranou
třeba
pokrýt
reakci.
Další
z možných využití interních nanosenzorů je sledování hladiny inzulínu u diabetiků.
7.6.
K aplikaci
Nanospreje
léku
se
dají
využít
„nano“
spreje53.
Neohrožují
životní prostředí a už našly své komerční využití. Tyto spreje obsahují
v koloidním
roztoku 47
nanotechnologicky
vyrobené
vitamíny, rostlinné extrakty, minerály, aminokyseliny a další. Usnadňuje se tak aplikace vitamínů, potravinových doplňků, či léků.
Míra
vstřebané projít
účinnosti
látky
přes
do
léků
je
krevního
žaludeční
totiž
oběhu.
kyseliny,
závislá
na
Klasickou
trávící
množství
cestou
enzymy
musí
v tenkém
střevě, přičemž určité množství látky zůstává nevstřebáno a je vyloučeno. Po absorpci z tenkého střeva látky putují do jater, kde jsou dále metabolizovány. Do krevního oběhu se tak dostává minimální způsobem
množství podání
látky.
léků
tak
Nejrychlejším
byla
aplikace
a
nejúčinnějším
formou
nitrožilního
podání. Léky ve sprejové formě umožňují snadnou aplikaci na sliznici ústní dutiny a současně mají velkou účinnost. Bukální sliznice
na
vnitřních
stranách
tváří
je
dobře
propustná
a
aplikace látek formou spreje má tak téměř 90% absorpci. Lék je navíc v krevním oběhu již během 2-3 minut. Mezi další výhody patří nezatěžování trávícího traktu a to, že je levnější, než klasické tabletové formy analogických preparátů.
7.7.
Prognózy
Několik
předních
odborníků
na
využití
nanotechnologie
v medicíně, očekává její skutečný nástup již během několika příštích
let.
předpokládá, vznikem
že
nejdříve
nových
terapeutických University
Freitas54
Robert
přínos
diagnostických postupů.
metod
se
především
a
Nanomedicína) projeví
ve
druhé
vlně
Shuming
Nie55
z Emory
zabývá
rakoviny.
díla
nanotechnologie
Profesor
v Atlantě,
v diagnostice
se
(autor
aplikací Podle
něj
i
nanočástic se
těžiště
nanotechnologie rychle přesouvá ze svých kořenů v elektronice do
expandujícího odvětví
funkční
nanočástice,
molekuly
jako
nanočástic,
které
peptidy,
jako
je
biomedicíny. jsou
proteiny
schopnost
48
a
„Vědci
napojeny DNA.
emitovat
začali na
Zvláštní světlo
vyvíjet
biologické vlastnosti na
různých
vlnových délkách, z nich dělají vhodné značkovače pro snímání magnetickou
rezonancí
tomografií
(PET).
(MRI)
nebo
Spojení
pozitronovou
nanočástic
se
emisní
specifickou
protilátkou a lékem se pak nabízí i jako slibná metoda pro cílenou dopravu farmak například do nádorů.“56
V současné přístroj,
době který
je
sestrojen
dokáže
biologické
zbraně,
která
polknutí
po
již
detekovat
nedávno
byla
vysílá
na
biologickém
přítomnost
vyvinuta
obrazy
ze
i
principu
chemické
nebo
minivideokamera,
zažívacího
traktu.
Probíhají i experimenty s programovatelnými tabletami, které mohou díky vestavěnému čipu vyhledat v organismu místo, kde má být léčebná látka aplikována. V září roku 2000 byl proveden první nanoexperiment57 v medicíně. Biomotor získávající energii z rozkladu organických látek a 100 000 krát menší než zrnko písku fungoval po celých 40 minut. Pokud by se k němu připojil zásobník s antibiotiky, mohla by začít cílená léčba nemocných orgánů. To by se mělo stát realitou už roku 2020 spolu se stroji
soustřeďující
rekonstrukci
tkání
a
buňky stroji
k podpoře k operaci
rychlého genů
hojení
v buňkách.
a
Bude
možno vyrábět třeba i umělé červené krvinky.
Ve
vzdálenější budoucnosti
by
pak
použití
nanotechnologie
v medicíně mohlo jít ještě dál - kosti se mohou po vložení uhlíkové
mřížky
do
nich
stát
pevnější,
bude
možné
změnit
rozsah slyšených tonů, který umožní lidem vnímat zvuky, která slyší některá zvířata, svalová výkonnost bude zvýšena pomocí implantovaných nebo
zpomalení
nanomedicíně
nanomotorů.
Bylo
stárnutí
zjistit
a
by
organismu
napravit
dokonce -
většinu
možné
zabránění
pokud
se
podaří
špatně
fungujících
buněk. Zdá se, že jediným opravdu neřešitelným problémem je ztráta rozumových schopností a paměti (např. u Alzheimerovi nemoci, nebo po úrazu hlavy).
49
8.
I-realita
Pokud
by
nanoroboti
mohli
působit
na
náš
mozek
a
nervovou
soustavu, pak je pravděpodobné, že dříve nebo později začnou být
využíváni
k
navození
virtuální
reality.
Zřejmě
budou
zprostředkovávat obrazy a pocity přímo v nervovém systému. Je samozřejmé, že takováto virtuální realita, která by působila „zevnitř“, „vnější“
by
výrazně
simulátory.
zprostředkované V okamžiku setřely
byla
Zjednodušeně
nanoroboty
zprovoznění
hranice
mezi
dokonalejší, lze
nebyly
této
a
„skutečné fikcí.
dnes
známé
by
pocity
že
říci,
virtuální,
nové
realitou
než
ale
skutečné.
reality“
Fikce
by
by
se
se
stala
natolik dokonalou, že by ji prostě nebylo možné odlišit. To by se
jistě
dalo
kriminalistice),
využít
lidem
Egon
Bohužel
Bondy
ve
lze
nebo
předpokládat, že by se tato technologie nedostala k produkt.
zneužít.
vojenství
těžko
komerční
i
v psychiatrii,
jen
jako
ale
(např.
svém
Cyberkomiksu
popisuje dokonalou virtuální realitu, která se stala drogou, způsobovala psychické poruchy a odpoutávání mnoha jedinců od reality. Zatím se o tom píše jen v science-fiction románech, ale vzhledem k tomu, že se jedná o oblast s velkou návratností vložených finančních prostředků, myslím si, že je jen otázkou času, kdy se na trhu objeví první komerční produkt navozující „jinou a lepší“ realitu.
Vědec
a
století
futurolog nebude
Kurzweil předeslal,
existovat
rozdíl
mezi
že
do
konce
strojem
a
tohoto lidskou
bytostí. “Velkou roli sehraje virtuální realita, ale nikoli taková, jakou známe dnes, či navozená pomocí implantátů. Na to zapomeňte! Do dvou desítek let budeme umět zaplavit naše těla mikroskopickými
nanoboty,
jejímž
hlavním
úkolem
zprostředkovat obrazy a pocity přímo v nervovém systému.”
50
bude 58
9.
Potraviny
Podle analýzy trhu se očekává, že poptávka po tzv. funkčních potravinách se zvýší z 23 miliard USD v roce 2003 na více než 40
miliard
USD
v roce
2008.59
USDA
–
Americké
ministerstvo
zemědělství – financuje vývoj nanokapslí z jedlých polymerů, které
mají
zamezit
degradaci
molekul
chuti
a
vůně
v potravinách.
V lednu 2005 se ve výzkumném středisku firmy Nestlé, Lausanne (Švýcarsko) uskutečnilo první mezinárodní symposium – Delivery of
Functionality
in
Complex
Food
Systéme.
Zabývalo
se
regulovaným uvolňováním a absorpcí nutrietů v potravinách.
Royal Body Care (USA) vytvořila tzv. nanoceuticals. Jedná se o nepatrné
soubory
absorpci
nutrietů
minerálních do
látek,
humánních
které
buněk.
by
měly
zvyšovat
„Nanoceuticals“
firma
používá při výrobě „Super Foods“ – řada doplňkové stravy.60
10.
Nanokosmetika
Čím dál tím větší pozornosti se dostává kosmetice61 obsahující nanočástice. prodává
Firma
výrobky
na
L’Oréal
(49%
ochranu
podílu
pokožky
vlastní
obsahující
Nestlé)
již
nanočástice.
„Nanosomy“ vyráběné touto společností, jsou nepatrné systémy pro přívod aktivních složek do intercelulárních oblastí, které penetrují pokožku a následně uvolňují vitamín E. Mezery vnější vrstvy pokožky totiž dosahují asi 100 nm, a tak nanovektory poskytují
zatím
nejlepší
řešení
aktivních přísad v pokožce.
51
pro
transport
a
zacílení
Zpráva Royal Society (Velká Británie) – publikováno v červenci 2004 – ale poukazuje na nedostatek toxikologických údajů o vyráběných
nanočásticích.
Zpráva
doporučuje
provést
další
studie zaměřené na penetraci pokožky vyráběnými nanočásticemi, které se přidávají do některých kosmetických přípravků a do prostředků
na
ochranu
před
sluncem.
Zatím
neexistují
požadavky na značení, pokud jde o použití nanotechnologie.
52
žádné
11.
Nanoelektronika
Středem evropské společnosti se stává nanoelektronika. Nejen, že jako obor může pomoci vytvořit tisíce pracovních míst, ale má
potenciál
podpořit
průmyslových
odvětvích,
automobilový
průmysl,
růst
a
jako při
konkurenceschopnost telekomunikace,
výrobě
v mnoha
multimédia,
spotřebního
zboží
a
v neposlední řadě v medicíně.
11.1.
Nanopaměti
Současná technologie se totiž pomalu blíží k vyčerpání svých možností.
Důsledkem
dalšího
zlepšení.
Gasman
vidí
nanotechnickým
jsou
rostoucí
Analytik
v řešení oborem
náklady
společnosti
dnes
k dosažení
NanoMarkets
v nanotechnologii: jsou
nutné
Lawrence
„Nejrozvinutějším
bezesporu
nanomateriály.
Jakmile však dojde ke komodifikaci uhlíkových nanotrubiček, na řadu přijdou paměti.“62 Poukazuje na to, že první firmy na trhu nanopamětí mohou dosáhnout podobnou pozici, jakou získal na poli procesorů Intel.
Cílem výzkumu je vytvořit paměť, která bude splňovat: 1)rychlost srovnatelnou s rychlostí současné RAM 2) nízkou cenu srovnatelnou s cenou dnešních disků 3) vysokou hustotu uložení dat (poměr kapacity k velikosti) 4) uchování dat i po odpojení energie 5) vysokou spolehlivost (žádné pohyblivé součásti) 6) nízkou spotřebu energie
Teoreticky by mohla toto všechno přinést nanotechnologie.
53
Tyto nanopaměti pomohou mimo jiné inteligentnímu využití údajů v podniku. Existuje
Pomohou
odhad,
firmám
podle
například
něhož
ve
v obchodním
sledování řetězci
zboží.
Wal-Mart63
vznikne po zavedení RFID značek 2,6 petabajtu dat každý den. S nanopamětěmi se zlepší celková efektivita podniku. Vznikne jedna
velká
integrovaná
databáze,
namísto
dnešnímu
roztříštěnému zdroji dat. Mezi další potencionální odběratele nanopamětí budou určitě patřit firmy a instituce zabývající se internetovým vyhledáváním a souvisejícím dataminingem. O sběr obrovského
množství
dat
budou
mít
v neposlední
řadě
zájem
vlády.
V souvislosti Nantero64.
s nanopamětěmi
Pracuje
na
se
nejvíce
technologii
mluví
o
označované
společnosti jako
NRAM
(Nanotube-based/Nonvolatile RAM), které využívá nanotrubiček. V roce 2003 představila prototyp 106b paměťového čipu a první produkty chce na trh uvést již letos. Nová technologie je plně integrovatelná se stávajícími CMOS výrobními postupy. Nantero (pokud
uspěje)
odhaduje
své
potencionální
příjmy
na
100
miliard dolarů ročně. Mezi další firmy patří například startup ZettaCore65. Ta vyvíjí technologii, jejíž základem jsou na míru vytváření molekuly porfyritů (základ hemoglobinu nebo chlorofylu), jímž lze dle potřeby přidávat a odebírat elektrony (tedy mohou existovat v oxidovaných nebo redukovaných stavech). „Jednu ze zkoumaných molekul lze takto přivést až do 8 různých stavů, což umožňuje uložení 3 bitů – molekula přitom měří zhruba jeden nanometr.“
Další společnost – Nanochip, využívá jako média látek, které mohou existovat v krystalické nebo amorfní podobě. „Záznam a čtení dat pak probíhá v podstatě mechanicky. Zatímco hustota uložení
dat
čtvereční,
se
potýká
teoreticky se
pohybuje
mechanický
54
v řadu
přístup
Tb
prozatím
na
palec
s nepříliš
velkou rychlostí, to by však měla vyvážit nízká cena těchto pamětí.“66
Na
výrobě
nového
magnetického
materiálu
pro
ukládání
dat,
který podstatně zvyšuje kapacitu média na jednotku plochy, se významně podíleli i čeští vědci. Byli navrženi na Descartovu cenu.
11.2.
Velkou
Displeje
budoucnost
kompozičních 67
FOLED
má
materiálů.
(Flexiblle
využití
nanotrubek
jako
součásti
Velkou
perspektivu
mají
displeje
Organic
Light
Emitting
Device)
–
ohebná
organická světlovyzařující zařízení. Jeden srolovatelný arch papíru, na kterém bude vždy aktuální výtisk novin. Jde zatím o laboratorní
prototyp,
ale
komerční
využití
se
očekává
co
nevidět. Kodak již v současnosti prodává „low-end“ digitální fotoaparáty s OLED displejem (Organic Light Emitting Devices). Jde o stejný princip jako u FOLED, jen jde o pevný podklad. Mezi
jeho
výhody
patří
to,
že
nepotřebuje
prosvětlení,
má
větší pozorovací úhel a nižší spotřebu energie.
Také firma Motorola68 používá nanotechnologii při vývoji nových displejů. Využívá uhlíkových nanotrubiček napojených na kousek skla - je tak možná podpora zobrazování ve vysokém rozlišení. Prototyp
Nano
představila,
má
Emissive
Display
velikost
uhlopříčky
(NED), pět
který
palců
Motorola
(12,7
cm)
a
nanotrubičky, které jsou umístěny na skle, mají průměr pouhý jeden
nm,
při
délce
jednoho
mikrometru.
Displeje
vyvinuté
Motorolou by mohly mít až 40 palců a cena by přitom (podle analytické firmy Display Search) neměla přesáhnout 400 dolarů.
55
Nové
displeje
budou
mít
tloušťku
LCD
a
přitom
se
bude
přibližovat charakteristikám monitoru CRT (klasická katodová technologie).
11.3.
Nanoantény
V optických Data
sítích
nebudou
impulsy. použity
internetu
přenášena
Nebo ve
–
dají
elektrickými
v počítačových
vylepšených
se
signály,
sítích.
jednofotonových
nanoantény69.
využít
ale
světelnými
Nanoantény zářičích,
by které
byly jsou
podle zákonů kvantové fyziky absolutně bezpečné, protože není možné sledovat fotony bez jejich změny. Stejné
nanoantény
S jejich
pomocí
se
dají
mohou
být
využít
i
navrženy
u
CD
a
DVD
efektivnější
mechanik. diody
pro
zápis dat na CD a DVD. Ty pak umožní číst a zapisovat menší kousky dat a tím i mnohonásobně zvýšit jejich hustotu – jejich kapacita tak radikálně vzroste.
Podle
Hechta,
jednoho
z týmu,
který
nanoantény
vyvinul,
by
vědci mohli využít elektromagnetickou energii zaměřenou přes antény
i
k manipulaci
s předměty.
Zatím
pouze
v rozměrech
v řádu nanometrů. Tímto způsobem by mohly být transportovány uhlíkové nanotrubky nebo některé proteiny. Technologie se dá přirovnat k vlečnému paprsku Star Trek a je samozřejmě spíše hudbou budoucnosti.
11.4.
Možné problémy
V únoru roku 2004 se v časopise Scientific american70 objevil článek
„Bleskovody
pro
nanoelektroniku“,
ve
kterém
je
zdůvodněná nemožnost další miniaturizace elektronických prvků
56
v budoucnosti, a to díky elektrostatickým výbojům, kterým trpí všechna
moderní
miniaturizací
elektronická
obvodů
elektrostatickým
se
totiž
zařízení.
snižuje
výbojům.
Hlavní
jejich
S postupující odolnost
nebezpečí
vůči
hrozící
mikroelektronice spočívá v možnosti poškození aktivních prvků teplem
a
příčinou
elektrickými je
teplo
průrazy
uvolňující
se
izolačních průtokem
vrstev.
proudu
Hlavní
vyvolaného
výbojem, jež samo o sobě může natavit materiál. Intel v srpnu roku 2004 vyhlásil, že má v plánu vyrábět čipy s elektrodami g o délce 50 nanometrů a oxidovými vrstvami na nich o síle 1,2 nanometru – takovou vrstvu tvoří jenom pět atomů. Čím nižší dielektrikum, tím nižší napětí. Příčinou průrazu dielektrika není přehřátí, ale nosiče elektrického náboje, které rozbíjejí molekulární
vazby
a
razí
si
cestu
izolantem
jako
nepatrný
blesk.
Vědci dnes kladou na počítače velké nároky v podobě obrovského přílivu dat (například astrologická pozorování vygenerují za jedinou noc jeden terabyte informací). V budoucnosti budou na počítače
kladeny
další
nároky.
Měly
by
v sobě
sdružovat
senzory a zařízení pro zpracování a přenos dat. Protože budou tyto počítače malé, bude jejich síla spočívat v kolektivním pracovním nasazení. Budou navzájem komunikovat, sdílet data, dělit
se
nároky
na
jejich
zpracování,
formulovat
závěry
a
zobecnění.
Můžeme předpokládat, že pokročilá nanotechnologie nám poskytne větší
výpočetní
sílu,
než
jakou
máme
v současnosti
k dispozici. Už dnes nás rostoucí výkon počítačů přibližuje k molekulární výrobě. Zatím v podobě simulace chování hmoty na úrovni jednotlivých atomů.
57
12.
Kosmický výzkum
Jedna ze špiček v nanotechnologickém výzkumu je výzkumný tým NASA v Johnson Space Centeru71. Soustředí se zde zejména na využití
nových
materiálu
k nanoelektronice
a
v konstrukci
nanomedicíně,
kosmických
která
lodí
bude
a
zlepšovat
podmínky astronautů v kosmickém prostoru. Oblast konstrukčních materiálů
zahrnuje
multifunkční
tři
materiály
hlavní
a
tzv.
okruhy
vývoje:
samouzdravování
kompozity,
(inteligentní
materiály se schopností automaticky zacelovat mikrotrhliny ve struktuře).
Využity
budou
samozřejmě
materiály,
kompozita
hmotnost)
a
zejména
stokrát
fullereny
pevnější
nanotrubičky
než
(nitridové
(žáruvzdorné
ocel
a
nepatrná
nanotrubičky
mají
vynikající tepelnou odolnost a v budoucnu by se mohly využít zejména
pro
konstrukci
senzorů,
které
musí
odolávat
velmi
nepříznivým podmínkám v kosmickém prostoru).
Na
začátku
roku
2000
byl
v pobočce
v Kalifornii
zkonstruován
raketový
známky.
sestaven
šesti
Byl
spalovací
komoru
ze
(silnou
pouze
firmy
motor
Lockheed
velikosti
vrstev
křemíku,
tři
milimetry),
Martin72 poštovní
má
plochou
která
je
napojená na trysky. V budoucnu by mohl být součástí zařízení, jež dopraví vzorky z Marsu na kosmickou sondu kroužící kolem této planety. Mluví se i o tom, že inteligentní nanoroboti budou
moci
osidlovat
přistání
člověka.
takových
motorů,
planety
Podle
jeho
zabudovaná
a
připravovat
konstruktérů
v jedné
raketě,
prostředí by
asi
mohla
pro
stovka vynést
malou družici na oběžnou dráhu. V budoucnu by se tedy mohla výrazně snížit i cena za dopravu na oběžnou dráhu kolem Země. Křemíkovou technologii totiž nahradí karbonové nanotrubičky, o
58
kterých jsem psala, a tak nebude problém dopravit do kosmu materiál při velmi malých nákladech.
V několika
leteckých
firmách
probíhají
programy
výzkumu
využití nanočástic hliníku a hafnia k pohonu raket. Významnými faktory jsou pro tento účel použití zlepšené hoření a rychlost vznícení částic.
12.1.
Kosmické
Samoléčení
lodě
vystavovány teploty,
a
družice
nejen
na
oběžných
mikrometeoritům,
kosmickému
„nahlodávají“
jsou
záření
jejich
vnější
a
ale
drahách
neustále
i
extrémním
změnám
dalším
efektům,
které
plášť.
Všechny
tyto
vlivy
pak
v konečném důsledku snižují životnost těchto zařízení. Mezi metody, které brání vlivům kosmického prostředí patří i metody „autonomního“ léčení. Pláště umělých družic poškozují dopady
mikrometeoritů
nevstoupily
do
zemské
(meteorických atmosféry
které
částic,
nebo
se
nesrazily
dosud s jiným
tělesem sluneční soustavy).
První
materiál
(na
bázi
polymeru),
který
se
dokáže
sám
opravit, vyvinul na začátku roku 2002 tým profesora Scotta Whitea73 z University of Illions. Výzkum těchto samoopravných materiálů probíhá i na univerzitě v Evarstonu, kde se pomocí speciálního
softwaru
vytváří
jakási
kovová
lega
schopná
zapamatovat si svoji strukturu a vracet se v případě narušení do původního stavu
20)
. Tento nový materiál by mohl být použit
například při výrobě aut a samozřejmě
k výrobě kosmických
materiálů.
V současnosti
metody
„autonomního“
skupiny vědců:
59
léčení74
testují
dvě
1) Ian Bond a Richard Trask z britské University of Bristol, vyvinuly
v rámci
projektu
Evropské
kosmické
agentury
technologii, která by mohla autonomně zacelovat rány na plášti družic. Inspirací jim, byla reakce lidského těla na drobná poranění.
Pokud
se
vlásečnice
řízneme,
přivedou
krev,
aby
zacelily trhlinu. Vědci vyvinuli podobný systém – trub lodi pokryli
skleněnými
miniaturních lepidlo
trubičkami
skleněných
a
zpevňující
naplněnými
vláken
dali
lepkavé
Vlákna
činidlo.
pryskyřicí.
Do
pryskyřičné
pak
uložily
do
kompozitního materiálu, obvykle používaného při výrobě družic. Kompozitní
materiál
je
protkán
žilkami
o
průměru
30
mikrometrů, přičemž polovina všech vláken je vyplněná lepidlem a
druhá
polovina
s lepidlem kompozitu zacelí
chemickou
vytvoří trubičky
vzniklou
prokázaly,
že
látkou,
pevnou, prasknou
tvrdou a
trhlinu. celý
která hmotu.
obě
látky
Testy
ve
léčebný
při
proces,
kontaktu
Při
se
poškození
spojí
a
vakuovém se
může
rychle
prostředí uskutečnit
v rozmezí teplot od -100°C do +100°C.
2) Výzkumný tým z americké University of Ilinois, který vede Scott
White,
miniaturními
má
jiné
kapslemi
Kompoziční
řešení.
„léčivé“
materiál
látky
a
vyplnili
zpevňujícího
katalyzátoru. Jsou schopni vyrobit mikrokapsle o průměru od 100 mikrometrů až po méně než 1 mikrometr. Motivací tohoto týmu
jsou
s materiály
kromě
ochrany
kosmických
v mikroelektronice,
které
družic trpí
i
aplikace
tepelnou
či
mechanickou únavou. Bohužel americká i britská metoda mají nevýhodu
jednorázového
použití. Jakmile totiž dojde k vyčerpání látek uvnitř kapslí nebo nanotrubek, proces se zastaví. Proto oba týmy pracují na vývoji transportního systému, který bude dodávat užívané látky napříč
materiálem.
Inspiraci
opět
čerpají
z lidského
těla.
Snaží se napodobit vaskulární systém. „Pumpa“ by měla zajistit cirkulaci látky po celém plášti družice.
60
„Zároveň
oba
týmy
kanálky
přímo
společně
do
studují
materiálu
možnosti,
a
vést
jak
jimi
zabudovat
mikrokapsle
z centrálního rezervoáru.“
Tento systém by mohl nejen pomoci družicím, ale mohl by i ušetřit
astronautům
vesmíru,
zaměřené
výstupy na
z kosmických
opravu
lodí
vnějšího
do
volného
pláště
družic.
Christopher Semprimosching, který v Evropské kosmické agentuře vede
výzkum
“Potrvá
v oblasti
ještě
samoléčivých
dlouhou
dobu,
než
technologií,
se
tato
ale
dodává:
technologie
stane
běžnou praxí. Udělali jsme zatím jen první kroky, ale je zde ještě
minimálně
jedno
desetiletí,
než
si
tato
technologie
konstrukci
vesmírného
najde svou cestu do kosmických lodí.“75
12.2.
Vesmírný výtah
Nanotechnologie
zřejmě
také
umožní
výtahu76. /Tato myšlenka je asi nejznámější z románu Fountains of Paradise od A. C. Clarka. Ten tehdy ovšem jako stavební materiál
použil
diamant,
nanotrubičky objeveny./
protože
v té
době
ještě
nebyly
Půjde vlastně o velmi dlouhé lano
(současný projekt počítá s délkou kolem 100 tisíc kilometrů), na kterém bude upevněn kosmický výtah. Hlavním přínosem by mělo být zlevnění dopravy do kosmu. Vše je možné jednak díky klesající ceně nanotrubiček, a také proto, že
se
je
daří
vyrábět
stále
rozměrnější.
Je
spočítáno,
že
jakmile překročí délka nanotrubiček hranici 4 milimetrů, bude možné z nich vyrábět velmi pevné kompozity. Materiál lana bude mít velmi nízkou hustotu. Lano bude spleteno z mnoha tisíc vláken
o
průměru
několik
mikrometrů.
Vlákna
by
měla
být
naskládána vedle sebe a tvořit pás, tlustý jako vlákno (tj. několik
mikrometrů),
uspořádané
propojky
v mezi
šířce
jednoho
vlákny
61
by
metru. měly
Pravidelně
udržovat
jeho
celistvost. Výtah bude napájen laserem z pozemní stanice, čímž se výrazně redukuje startovní hmotnost výtahu, a tak velká část startovní hmotnosti výtahu bude užitečná zátěž. Pokud by jednou tento výtah opravdu vznikl, pak v horizontu 50-ti let.
62
13.
Ekologie
Nanotechnologie se vyznačuje technologickými postupy, které se vyznačují snahou o miniaturizaci elektronických obvodů a získání
komplikovaných
struktur
kvantifikovaných
hustotou
integrace elektronických prvků. Pro obnovitelné zdroje energie se však požadavky soustřeďují spíše na tvorbu nanostruktur na velkých plochách. Týká se to především všech zařízení na přímé využití slunečního záření. Nejde jen o fotovoltaické články všech typů, ale i nízkoteplotní kolektory a komponenty částí které fungují jako abrobátory slunečního záření.
Předpověď
podílů
obnovitelných
zdrojů
energie
pro
nové
milénium, zveřejnil Th. Bohn77 už v roce 1976. Z jeho grafu předpovědí jsou významné především ty, které se týkají termínů vyčerpání zásob jednotlivých fosilních druhů zdrojů energie. Bohn zastává názor o roku 2100, kdy podle něj dojdou zásoby ropy a zemního plynu. Přestože tato statistika z roku 1976, byla
zpracována
seriózně
-
vzhledem
k rostoucímu
tempu
spotřeby fosilních paliv - je možné její předpovědi považovat skoro
za
optimistické.
Technologie
zpracovávání
fosilních
paliv a podíl jejich využívání jsou ovšem závislé na pokroku technologií
obnovitelných
obnovitelných
zdrojů
zdrojů.
energie
Budoucnost
může
zásadním
jaderné způsobem
fůze
a
stlačit
fosilní paliva do materiálového zpracování.
Jednou
z možných
energetických
alternativ
jsou
nanotechnologické tepelné pasti (kolektory) sluneční energie. Existují středisko Almeria)78
již
výzkumu je
porovnatelných s vyšším
nějaký
čas, ve
Španělsku
sestavuje s vlnovými
využivatelným
zatím
v tloušťce PSA
z různých délkami
energetickým
63
400
nm.
(Platforma materiálů
Solar
de
v tloušťkách
slunečního obsahem,
Světové
než
spektra se
a
běžně
používá.
A
to
i
v ohniskách
absorbátorů
vysokoteplotních
ohnisek reflexních koncentrátů.
Z konstrukčních technologie
příčin
byly
nanostruktur
v minulosti
v tloušťkách
velkoplošné 0,15
řádově
nm
ojedinělé. Výzkum velkoplošných nanotechnologií byl omezený, protože jejich syntézu nebylo původně možné indikovat jinak, než
špičkovou
vydaným
PSA
vyšetřované,
rastrovací
je
elektronovou
zmapovaná
při
syntéze
metodika,
technologií.
kterou
v laboratorních
byly
V článku
nanovrstvy
podmínkách.
Článek
porovnává úspěšnost jednotlivých běžných metodik materiálového výzkumu.
Příspěvky
také
zhodnocují
optické
aktivity
nanovrstev. Pokud jde o optickou aktivitu - jejich distribuční schopnost
je
obdivuhodná.
nanovrstvami,
pokud
spektrálního
hlediska
specifických
podmínek
Běžné
skleněné
nehodnotíme
jejich
(nehodnotíme konvertují
materiály
vlastnosti
optické
přímé
i
potažené
části),
difúzní
ze za
záření.
Výkonový zisk distribuce odpovídá účinnosti běžně vyráběných fotovoltaických článků nižší cenové kategorie. V závěru autor doporučuje metodiku analýzy syntézy nanovrstev velkých ploch i pro materiály, jejichž elektronické vlastnosti jsou prakticky neměřitelné běžnými metodami.
Nanotechnologie pro velkoplošné aplikace tak výrazně zasahují do bilance obnovitelných zdrojů energie. Jejich využití pokud změníme
realizaci,
můžeme
předpokládat
i
pro
nízkoteplotní
kolektory a všechny požadované materiály. Kvantová distribuce těchto vrstev je předmětem dalšího výzkumu.
Prognózy
64
Nanotechnologie
by
mohla
v
ekologii
najít
velké
uplatnění.
Předpokládá se, že by ve vzduchu mohly poletovat roje čističů, kteří
by
z ovzduší
odstraňovaly
škodlivé
látky.
Podobně
by
tomu mohlo být samozřejmě i ve vodě nebo volné přírodě. Takový vývoj by výrazně pomohl k oživení Země a k zlepšení našich životních podmínek. Čistější životní prostředí by mohlo pomoci k obnovení narušené životní rovnováhy v přírodě. Pokud by, ale tato
metoda
likvidování
průmyslových
zplodin
a
škodlivých
látek existujících v přírodě, jako důsledek lidské činnosti, byla
skutečně
tak
účinná,
jak
někteří
vědci
předpokládají,
jaký by byl její dopad na lidskou společnost? Jen těžko si lze představit,
že
zodpovědněji. v průmyslu)
by Je
se
lidstvo
spíše
přestaly
vůči
přírodě
pravděpodobné,
existovat
že
poslední
začalo
chovat
by
(zejména
zábrany
vynucené
současným stavem životního prostředí. S vědomím, že si můžeme dělat co chceme a „něco“ za nás odstraní napáchané škody, by se
postupem
času
lidstvo
mohlo
dostat
do
ještě
výraznější
ekologické krize.
Podobnou ztrátu odpovědnosti by mohlo způsobit i vědomí, že lze
s
pomocí
nanotechlogie,
znovu
oživit
již
vyhynulé
živočichy a rostliny. Dost možná by taková situace mohla vést k nekontrolovatelnému
vybíjení
některých
živočišných
druhů
díky přesvědčení, že je lze kdykoliv znovu oživit a bezpečně vrátit
do
přírodních
cyklů.
To
by
samozřejmě
mohlo
by
mít
nedozírné následky. Ovšem to vše je zatím spíš v rámci sci-fi scénářů, než skutečnosti.
Daleko skutečnější je možné odstraňování z prostředí
-
mohou
být
použity
znečisťujících látek molekulární
postupy.
K monitoraci prostředí potom mohou být použity nanosenzory.
65
Měli bychom se poučit ze zkušeností první průmyslové revoluce (karcinogenní DDT, spalovací motory přispívající ke globálnímu oteplování) výrobků.
a
optimalizovat
V současnosti
Nanosafe
(v
rámci
6.
zaměřeny
na
zdravotní,
včas
existují rámcového
66
životní
výzkumné programu
ekologické,
nanotechnologie.
celkový
etické
cyklus
projekty EU), a
které
další
jako jsou
aspekty
14.
Monitoring
Velká pole dohad otvírá nanotechnologie v oblasti monitorování a kontrole obyvatel. Už starý Číňan Sun-C´ve svém proslulém „Umění
války“
pokládá
shromaždování
za
informací
za
jednu
z nejdůležitějších činností. A dnešní vlády se tohoto poznatku drží.
V roce
odposlechy
1986
zákonem
Kongres pro
Spojených
států
soukromí v elektronické
legalizoval komunikaci
–
ECPA79. Týkal se jednak bezdrátové hlasové komunikace (mobilní telefony), ale také veškeré elektronické komunikace (e-maily).
Osm let po zavedení Ecpa, tedy v roce 1994, byl schválen zákon o
podpoře
CALEA80.
komunikačních
Jeho
komunikačních
základem služeb,
společností
se aby
stal
vyšetřovacím
příkaz
umožnili
všem
všem
složkám
poskytovatelům
„oprávněným“
osobám
přístup do systému. Federální agenti tak mohou odposlouchávat jakýkoliv
telefonní
telefonu,
bez
federální
úřady
hovor,
omezení
kteréhokoliv
soudním
vymínily
i
uživatele
příkazem.
přesnou
Postupem
lokalizaci
mobilního času
volaného
si i
volajícího díky křížovému zaměření BTS stanic.
Program
Carnivore
elektronickou
poštu,
(DCS-1000)81 ale
uměl
už
také
nejen zaznamenávat
kontroloval to,
jaké
klávesy jste na svém počítači stiskli. Z roku 2003 ani nejsou zaznamenány příklady, kdy je FBI použila (díky Patriot Act).
V otázce
narušování
soukromí
ovšem
působí
nejkontroverzněji
systém Echelon82. Jedná se o nejrozsáhlejší odposlouchávací síť na světě, za jejíž vznikem stojí Národní bezpečností úřad NSA. Má kapacitu umožňující provádět odposlech virtuálně všude a jde o systém rozprostřený po celé planetě. Toho se docílilo spoluprací USA s Velkou Británií, Kanadou, Austrálií a Novým
67
Zélandem - tyto státy sdílejí zařízení i náklady na ně a tím samozřejmě i získané informace.
Možné hrozby Echelonu pro ochranu soukromí vyplývají z faktu, že
jde
Zařízení
o
systém,
pro
který
odposlech
patří
do
"bezlegislativní"
mezinárodních
komunikací
zóny.
jsou
totiž
zamířena na oblasti ležící mimo země, v nichž jsou umístěna a domácí legislativa je tak neúčinná, neboť práva občanů daného státu nejsou dotčena. Odposlech pak nenapadnutelně zajišťuje jiná země dohody. Ke zpracování se používají počítače NSA, které jsou schopny rozpoznání hlasů a vše jede přes tak zvaný slovník
Echelonu,
který
podle
klíčových
slov
dává
stranou
zprávy určené k dalšímu zpracování. Echelon se nepoužívá jen proti
nepřátelským
zemím,
ale
i
proti
nepohodlným,
„nedostatečně vlasteneckým“ organizacím, jako je třeba Amnesty International.
Budoucí implantování čipů lidem tedy zřejmě závisí nejvíce na dvou
věcech.
Za
prvé,
jestli
mají
vlády
chuť
kontrolovat
vlastní občany – že ano a velkou, je myslím celkem zjevně vidět na příkladech, které jsem udala. A za druhé na technice. S tím by měla radikálně pomoci právě nanotechnologie.
Jedním z prvních lidí, kteří si nechali do těla dobrovolně implantovat čip, je Kevin Warvick83. V roce 1998 si nechal do levého předloktí implantovat křemíkový čip. V roce 2002 byl tento pokus zopakován, tentokrát už ze sto pinovým čipem. Čip byl velký kolem jednoho centimetru a obsahoval sto pinů – tedy výstupů, na které se musely napojit nervy se zápěstí, a tak z nich bylo možné detailně snímat impulsy nervové soustavy. Ve Warvickově domě a laboratoři byly instalovány snímače kódu, který čip vysílal. Snímače pak dál podávaly informace o kódu počítačům a ty dále zpracovávaly úlohy podle svých instrukcí.
68
Podle britského listu The Observer84, počítačové
firmě
k implantování
Compaq,
vláda v Londýně zadala
vyvinutí
miniaturního
čipu
softwaru
pod
potřebného
lidskou
kůži.
Daný
jedinec by pak mohl být pomocí satelitů sledován doslova na každém kroku. I když britská vláda prý zvažovala realizaci jen u odsouzených pedofilů, u mě osobně to moc důvěry nevzbuzuje. Od
malých
skupin
lidí,
nějakým
způsobem
nebezpečných
pro
společnost, by mohlo dojít až na vložení čipů všem (samozřejmě v „jejich vlastním zájmu, pro jejich bezpečnost, kvůli boji s terorismem, nebo prostě proto, že bude jednodušší nestarat se
o
doklady,
zdravotní
kartu
či
kreditní
karty“)
a
k
maximální kontrole nad občany.
Bohužel,
lidé
se
nechají
až
příliš
snadno
přesvědčit
„výhodami“, které toto „očipování“ přinese (např. po 11. září začala
americká
firma
Aplied
Digital
Solution85
propagovat
implantát velikosti rýžového zrnka s mnohostranným využitím – vyhledávání platby).
obětí
únosů,
Nanotechnologie
by
kontrola se
zločinu,
v tomto
prostředkem k absolutní kontrole lidstva.
69
bezhotovostní
případě
mohla
stát
15.
Budoucnost
V horizontu
3-5
let
bude
realizována
řada
nových
výrobků
produkovaných nanotechnologiemi a využívajících nanomateriálů. Podle 6. rámcového programu evropského výzkumu a technického rozvoje (nanotechnologie) jsou nejpravděpodobnější aplikace86:
V budoucnosti působící
budou
nejspíš
v nanorozměrech,
objeveny
syntetizovány
70
zatím
neznámé
materiály
jevy
s novými
vlastnostmi,
vypracovány
nové
technologie
jejich
syntézy
a
nalezeny nové aplikace jejich použití.
Jedním
z hlavních
komunikační
příjemců
technologie.
nanoelektronika tranzistory
V delším
současnou
nahradí
nanotrubic
výsledků
-
časovém
informační
horizontu
mikroelektroniku.
tranzistory
budou
budou
menší
a
nahradí
Křemíkové
vytvořené rychlejší
a
z uhlíkových než
křemíkové
tranzistory. „Byly
již
demonstrovány
které
se
zkoušejí
elektrického
jednoelektronové
jako
náboje
pro
tranzistory
výjimečně různá
citlivé
použití,
(SET),
indikátory
od
detektorů
biologických molekul po součásti kvantových počítačů.“87 Další perspektivní elektronika
oblastí –
směry
pro jako
využití kvantové
nanotechnologií počítání,
je
spintronika,
molekulární a biomolekulární elektronika a fotonika.
Velmi mnoho se očekává od tzv. extrémní nanotechnologie, ta zahrnuje atomovou a molekulovou manipulaci a samorganizování (self.organisation) či samosestavování (self-asssembly) hmoty. Bude
tak
možné
vytvářet
materiály
či
sestavovat
struktury,
které se nenacházejí v přírodě. Předpokládá se, že tyto nové procesy
umožní
vytváření
dvou
a
třírozměrných
integrovaných
konstrukčních
prvků
uhlíkových
nanotrubic,
organických
elektronických
komponent,
zřejmě
sloužit
i
kvantových
k rychlému
s využitím
teček
vysoce
například
molekulárních a
sestavování
podobně.
Budou
komplexnějších
elektronických systémů, např. logických a paměťových zařízení. Provozní charakteristiky a kapacita takovýchto zařízení by pak mnohonásobně převyšovala současné zařízení.
Dále
se
budou
zlepšovat
vlastnosti
nanomateriálů.
Stále
levnější a lepší nanočástice a nanokompozity budou dostupné čím dál tím většímu množství lidí. Další aplikaci budoucích
71
nanomateriálů procesech. hrát
lze
očekávat
„Katalýza
velkou
roli
článcích,
při
systémech
(při
při
založená
ve
na
katalýze
využití
fotovoltaických
biokonverzi výrobě
a
nanomaterálů
může
palivových
článcích,
energie,
potravin
v chemických
v biotechnologických
v
zemědělství)
a
při
zpracování odpadů a kontrole ovzduší.“88 Zlepšující se funkce a vlastnosti
materiálů,
zlepší
v dopravě,
energetice,
optice
výkonnost a
produktů
bezpečnosti,
například v kosmickém
či
výzkumu.
Nanomedicína
se
bude
rozvíjet
v oblasti
diagnostických
zařízení, biokompatibilní materiály pro implantáty a protézy, jako terapeutika a doprava léčiv. Dojde ke zmenšení rozměrů a k zlepšení
funkčnosti
Očekává
vytvoření
se
diagnostických implantátů
o
zařízení
velikostech
a
systémů.
buněk,
které
budou působit in vivo a monitorovat a diagnostikovat choroby. Již v současnosti nanotechnologie umožnila pokrok v medicíně – cílená doprava léků, v regeneraci biokompatibilní tkáně a ve vývoji senzorů. Hlavní výzvou stále zůstává diagnóza a léčba rakoviny.
Předpokládá se, že za přibližně 15-20 let, nanotechnologie od základu přemění vědu, technologii a společnost. „V okamžiku, kdy
jednotlivá
spojena
do
zařízení
fungujícího
mají
nízkou
systému,
výrobní
může-li
být
cenu,
jsou-li
tento
systém
spojen s okolním světem a když může být systém programován a řízen, aby splňoval určitou funkci.“89
Na
radikální
rozvoj
nanotechnologie
existují
i
skeptické
pohledy. R.E.Smalley90, objevitel fullerenů a Nositel Nobelovy ceny
za
chemii,
ve
svém
článku
72
„Of
Chemistry,
Love
and
Nanobots“
z roku
2001
uvádí,
že
nanoroboty
a
assemblery
nemohou být v našem světě realizovány pro prostorové omezení. Kontrola
všech
atomů
obklopujících
místo
reakce
podle
něj
vyžaduje takové množství manipulátorů, že pro ně prostě nebude dostatečný
prostor.
Smalley
nazval
prostorový
problém
jako
„tlusté prsty“ a problém vazeb atomů jako „lepivé prsty“.
I
ve
své
přednášce
„Nanotechnology
and
the next
50
years“
z roku 1995, Smalley odmítá revoluční pojetí nanotechnologie a kritizuje
Drexlera.
V roce
1995
byla
zároveň
zveřejněna
ústavem pro výzkum národní obrany RAND i zpráva „The Potential of
Nanotechnologiy
for
molecular
Manufacturing“.
V ní
je
střízlivě zhodnocena možnost vyrábět bottom-up z molekul větší struktury.
Ve
zprávě
se
dále
říká,
že
koncepce
vytvářet
objekty na atomové či nano škále je stará alespoň 30 let, a to tak
že
postupný
vývoj
v biotechnologii,
chemii,
výpočetní
technice, elektroinženýrství a fyzice přivedl vědce a inženýry k práci
v nanorozměrech.
potenciál,
který
Autoři
s sebou
sice
upozorňují
nanotechnologie
na
obrovský
přináší,
ale
nepředpokládají, že by k jejímu rozmachu došlo v nejbližších letech.
73
16.
Sociální
a
etické
důsledky
nanotechnologie
16.1.
Rizika nanotechnologie
„Existuje
korelace
potenciálními možnostech,
mezi
dopady.
tím
vnímáním
Čím
jsou
revolučnějšími
nanotechnologie
silnější se
zdají
představy její
a
jejími
o
jejích
potencionální
sociální účinky.“91
Nejradikálnější především
koncepce
na
potencionálu.
jejích
nanotechnologie
teoretických
Opatrnější
koncepce
pak
jsou
založeny
možnostech, vycházejí
na ze
jejím
současné
situace a stupně poznání. Negativa, na které se upozorňuje, s sebou
přinášejí
důsledky
zejména
v etické
a
sociální
oblasti.
V roce 2001 Anton a kol. z ústavu pro výzkum národní obrany (RAND), napsali zprávu „The Global Technological Revolution“. V ní
zhodnotili
upozornili
mimo
globalizaci
a
technologické jiné
na
mezinárodní
trendy
v řadě
oblastí
omezování
soukromí,
soutěžení.
Předložili
a
pokračující mimo
jiné
představu o probíhající technologické revoluci, založenou na interakci
a
synergii
různých
technologií,
z nichž
značný
význam budou mít nanotechnologie. Při své analýze uvažovali cílové období kolem roku 2015.
Hlasy,
které
se
čím
dál
častěji
ozývají
v souvislosti
s možnými negativy nanotechnologie, upozorňují zejména na tyto problémy:
74
•
Rychlost
technologického
rozvoje
a
zaostávání
studia
souvisejících sociálních aspektů. Např. A.Mnyusiwalla a kol.,
kanadští
seriozních
biotici,
odborných
se
pozastavují
prací,
které
by
nad
byly
nedostatkem zaměřené
na
etické, právní a sociální aspekty nanotechnologie. •
Možné
etické
problémy,
nanotechnologie J.Masterin eticky
vyplývající
s biotechnologií.
upozorňuje
neutrální,
na
záleží
z konvergence
Např.
to,
že
každá
na
úmyslu.
filosof
technologie
V budoucnu
je
proto
očekává různé problémy etického charakteru, zejména při sbližování nanotechnologie a molekulární biologie. •
Chyby související se zaváděním nových technologií. Jde o tzv.
jev
kanadská
odplaty
(např.
společnost
ETC
někdejší Group
používání
upozorňuje
DDT,..).
na
možnou
toxicitu nanočástic a na perspektivní nebezpečí ovládnutí samosestavovací hmoty, které se může vymknout kontrole.
„Příroda
již
od
počátku
co
se
stane,
porozumět z výroby
či
spalování
pracuje když
v nanometrech.
nanostrukturní
dostanou
do
kontaktu
Je
třeba
kontaminanty s prostředím.
Například v současnosti existují zdravotní a ekologická rizika z
nanočástic
spalovacích
vznikajících motorech.
v dolech,
Vyrobené
na
stavbách
nanostruktury
a
mohou
ve mít
zvláštní složení a reaktivitu, což může zvýšit riziko, které musí být zkoumáno od samého počátku.“92
V roce 2003 byla vydána zpráva kanadské ETC Group – „The Big Down: From Genomes to Atoms“, která se orientuje na podporu udržitelného
rozvoje
v oblasti
kultury,
ekologie
a
lidských
práv. Místo pojmu nanotechnologie se však ve správě používá pojem
atomtechnologie
(atomtech). 75
Autoři
zprávy
varují
před
nekontrolovatelným nanotrubic
používáním
z důvodu
nanočástic
možnosti
a
infiltrace
uhlíkových
nanočástic
do
životního prostředí. Pozastavují se nad tím, že žádná globálně působící organizace (např. OECD) se tímto problémem nezabývá.
V budoucnosti se může ukázat, že bude nutné zavést neobvyklá bezpečnostní
opatření,
například
ve
zdravotnictví
nebo
při
obraně státu. Zřejmě bude nutné regulovat výrobu a spotřebu některých výrobků. Výuka nanotechnologických odborníků by měla zahrnovat
studium
sociálních
důsledků
a
etické
citlivosti
nanotechnologie. Vláda by měla vytvořit příslušné informační kanály
pro
konceptech,
průběžné
informování
projektech,
společnosti
potenciálních
aplikacích
o
nových
a
možných
etických problémech.
Koncepce práce Pergamit
a
Peterson
v roce
1993
napsali:
“Lidstvo
bude
konfrontováno se silnou, rychle probíhající sociální revolucí, jež
bude
důsledkem
aplikace
nanotechnologie.
V blízké
budoucnosti tým vědců uspěje při konstrukci prvních robotů o velikosti
nanometrů
zastarají
všechny
schopných
současné
replikace.
průmyslové
Během
několika
technologie,
let
jakož
i
současná koncepce práce.“93
Podle Drexlera /který je považován za otce nanotechnologie/ budou inteligentní nanoroboti molekulu po molekule stavět vše, co
jim
lidmi
vytvořený
program
zadá.
To
by
samozřejmě
znamenalo zrychlení a zefektivnění práce zejména ve větších podnicích.
Lidé
by
nemuseli
vykonávat
monotónní
a
náročné
práce na automatických linkách. Pro lidi pracující na výrobě sériových produktů, by to však zřejmě nemuselo nutně znamenat pouze pozitiva. Pokud by se nanotechnologie při sériové výrobě skutečně
osvědčila,
lze
předpokládat,
76
že
by
byla
výrazně
efektivnější
než
lidská.
Mohla
by
se
tak
opakovat
situace
známá z
průmyslové revoluce z přelomu 19. a 20. století, kdy
lidskou
práci
v
továrnách
nahradily
stroje.
V
důsledku
zavádění nových výrobních postupů, by mohla přijít obrovská vlna nezaměstnanosti a na ní navazující chudoby. Pokud bych zašla ještě dále, pak používání těchto „kompilátorů hmoty“ po několik generací, by muselo nutně znamenat vymizení tradičních řemesel a postupů.
Pokud
by
se
produkty
samy
opravovaly,
modernizovaly,
či
znamenalo by to další problém. I když by pro spotřebitele byl takový stav v podstatě ideální, pro výrobce a prodejce nikoli. Přáním každého výrobce je jistě stav, kdy se k němu zákazník vrací. V případě, že by se výrobek sám zdokonaloval, zákazník již žádný další potřebovat nebude. Jednou z možností by pak muselo
být
naprogramování
produktů
tak,
aby
za
určitou
(výrobcem stanovenou) dobu, došlo k sebedestrukci.
Vliv na zdraví Nanotechnologie jejich
slibuje
transportu
významný
v těle
na
pokrok
v syntéze
nemocné
místo,
léčiv
a
v lékařské
diagnostice, regeneraci tkání a jejich nahrazování. Na druhé straně,
do
buněk
mohou
pronikat
nežádoucí
nanočástice,
případně nová nanostrukturní tkáň nemusí být biokompatibilní. Ale
dokonce
přináší
i
kromě
použití výhod
i
nanotechnologie sporná
místa.
v medicíně, Je
jasné,
s sebou
že
jednou
nanotechnologie pomůže lidstvu od bolesti, nemocí a stárnutí. Otázkou
ovšem
připraveni. života? by
se
zůstává,
Nenaruší
jestli
se
jsme
na
něco
takovýmto jednáním
takového
přirozený
vůbec cyklus
Čapek se ve své Věci Makropulos94 zamýšlí nad tím, co stalo,
kdyby
lidé
mohli
žít
300
let.
„…Právnicky
a
hospodářsky je to absurdní. Náš společenský systém je prostě
77
založen
na
krátkověkosti...smlouvy,
penze,
pojistky,
platy,
dědické právo,…“
V červnu roku 2003 se konal 1. mezinárodní seminář, věnovaný sociálním
dopadům
nanotechnologie.
Hovořilo
se
zejména
o
možnosti nepříznivého účinku nanočástic při jejich vdechování a působení na kůži.
V květnu 2004 přinesla agentura Bloomberg zprávu o tom, že SwissRe95,
zajišťovna vyzvala
komerční
druhá
největší
pojišťovny
zajišťovna
k opatrnosti
při
na
světě,
uzavírání
pojistek týkajících se nanotechnologií. Jako zdůvodnění uvedla výzkumnou zprávu amerických vědců, podle níž mohou chemické sloučeniny poškodit
používané mozek
ryb.
v nanotechnologiích Studie
zkoumala,
–
co
fullereny
udělá
–
s okounky
duhovými pobyt v akváriu s vodným roztokem fullerenů v mozku pokusných ryb. Pozoruhodné
je,
že
fullereny
pronikly
právě
do
mozku
ryb.
Mozek obratlovců je totiž (mimo jiné) specifický tím, že není snadné do něj dopravit jakoukoliv látku zvenčí. Má mechanismy, které oběhu,
účinně
brání
vstoupit
chemikáliím
dovnitř.
Jedná
nacházejícím se
o
se
v krevním
hematoencefalitickou
(krevně-mozkovou) bariéru. Ta je dobrá pro ochranu mozku před poškozením, ale špatná pokud ho chceme léčit. Nanotechnologie by mohly nabídnout mechanismus, jak dopravit lék do mozku a řízeně ho tam uvolňovat.
Nanočástice dokáží procházet buněčnou stěnou a jsou schopny zasáhnout provedl
i
samotnou
pokusy
na
strukturu živých
DNA.
Jedním
organismech
je
z prvních, doktor
kdo
Günter
Obersdörfer96 z University of Rochester v New Yorku. Na základě pokusu z potkany zjistil, že inhalované nanočástice dostávají do mozku. Částice velmi malých rozměrů se totiž chovají jinak
78
než větší kousky téhož materiálu. Pokud se nadechneme sazí, dostanou
se
vdechované dostávají potkany druhý
nám
uhlíkové
v rozměrech
částice až
do
mozku.
vdechovat
den
se
pokusných
Günter
uhlíkové
nanočástice
zvířat
a
do
částice
nano,
kolem
částice
Pokud
pak
se
Obersdörfer
objevily
jejich
plic.
35
se
ale
inhalováním
nechával
pokusné
nanometrů.
v čichovém
koncentrace
jsou
laloku
spolu
Už
mozku
s dalších
vdechováním dále zvyšovala. Většina látek se do mozku dostává krevním
oběhem,
a
to
i
přes
to,
že
je
mozek
velmi
dobře
chráněn před průnikem škodlivin z krve. Nanočástice se ale do mozku
zřejmě
Obersdörfer
dostávají totiž
jinak
před
-
a
podáním
to
přes
nanočástic
čichový
nerv.
uhlíku
ucpal
potkanům jednu nosní dírku a nanočástice se pak objevily jen v čichovém laloku na příslušné straně mozku, bez toho, aby byl zasažen druhý čichový lalok. Britský toxikolog Ken Donaldson je přesvědčen, že například nanočástice obsažené ve zplodinách z dieselových motorů mohou vyvolat chorobné změny na plicích. Ve městě každým nádechem vdechneme asi 25 milionů nanočástic ze zplodin motorů.
Závislost Nevídané sestavovat
možnosti
by
potraviny
znamenala
v podstatě
schopnost
z čehokoliv.
nanotechnologie Podařilo
by
se
tak zamezit hladomoru kdekoliv na planetě. I zde ovšem hrozí nebezpečí známá
je
neuváženého situace
zacházení
z některých
s tímto
prostředkem.
afrických
států,
Dobře
které
po
zasažení hladomorem dostávaly humanitární pomoc tak dlouho, až si obyvatelstvo odvyklo samo si získávat potraviny pro vlastní obživu.
Při dostatečné integraci nanotechnologie do našeho života by v podstatě
každý
jedinec
byl
soběstačný
(když
pomineme
závislost na nanotechnologii). Díky nanorobotům by sám sobě dokázal poskytnout nejen základní, ale i rozsáhlejší lékařskou
79
pomoc, sám by si dokázal vyrobit dostatečné množství potravin, dokonce by si i dokázal zkompilovat značnou část spotřebního zboží,
které
chce
nebo
potřebuje.
Spolupráce
lidí
při
udržování života by tak ztratila svůj současný význam.
Vliv na životní prostředí Výroba
v nanorozměrech
by
měla
zabezpečit
prostředky
pro
trvalý udržitelný rozvoj – méně materiálu, méně vody a méně odpadu při výrobě a nové metody přeměny energie a čistou vodu. Na druhou stranu musíme zvážit možné riziko kontaminace novými látkami o velikosti nanometrů.
16.2.
Je
Zneužití
zřejmé,
efektivních státy,
že
zbraní.
mohou
historií
nanotechnologie Pokud
sloužit
státy
budou
jako
vyvíjely
mohou
být
volně
nástroje
nástrojem
ovládány úžasné
technologie
k výrobě
suverénními
moci.
Napříč
k rozšiřování
svých
vojenských sil a i u nanotechnologií budou zřejmě hlavní úlohu hrát státy. Vojenské rozpočty již podporují výzkumy v oblasti molekulární nanotechnologie.
Navzdory
svému
destruktivnímu
potenciálu,
nabízejí
nanotechnologie rafinovanější možnosti. Nemusí jen ničit, může být použita i k infiltraci, obsazení a ovládnutí. Drexler ve své knize píše: „Státy se vyvíjely podobně jako geny, memy, organismy a zbraně. Jejich instituce se rozšiřovaly (v různých variacích)
růstem,
štěpením,
imitací
a
porážkami.
Válčící
státy bojují jako zvířata; obyvatelstvo jim slouží jako kosti, mozky a svaly. Technologický pokrok bude státy konfrontovat s novými
tlaky
a
možnostmi,
80
povede
je
k prudkým
změnám
chování…V určitém smyslu je stát jednoduše souhrnem jedinců vytvářejících organizační aparát: součet jejich činů jsou činy aparátu.“97
Nanotechnologie obyvatel,
mohly
miniaturními
by by
mohly
pomoci
dopomoci
kontrolními
k ještě
zaplavení
zařízeními.
větší
lidského
kontrole prostředí
Předpokládám,
že
ve
chvíli, kdy – demokratické - státy provozují něco takového jako systém Echelon, zřejmě nepůjde o utopii.
V dnešní společnosti už i „demokratické“ země – tedy jejich vlády, užívají ke svým cílům špionáž, mučení či drogy. Moderní technologie jen rozšíří možnosti.
Pokud bychom zašli ještě dál, tak stát už vlastně nebude lidi vůbec potřebovat. Replikující se asemblery by mohly nahradit dělníky
i
zemědělce.
Moderní
AI
systémy
pak
inženýry,
administrátory a podobně. Je otázkou, zdali státy existují, aby
sloužily
lidem,
nebo
aby
lidé
existovali
proto,
aby
sloužili státu. V prvním případě je to stát tvarovaný lidmi. V případě, že demokraticky kontrolovaná vláda ztratí potřebu lidské vazby, může to znamenat, že už nepotřebuje lidi jako úředníky či daňové poplatníky (snad zůstává funkce voliče). V druhém
případě
stát
potřebuje
lidi
k upevnění
moci.
Pro
vyspělou technologii budou dělníci nepotřební. „Hrozba vyspělé technologie v rukách vlád pro nás znamená: nemůžeme připustit, aby
represivní
stát
stanul
na
špici
vývoje
nových
technologií.“98 Nové technologie vždy byly a zřejmě i budou vystaveny
zneužití.
Naše
budoucnost
by
mohla
být
stejně
vzrušující, jako krátká.
Biolog Stephen Schneider řekl: “Všichni sdílíme silnou víru v demokracii. Ta však může fungovat správně jen tehdy, když
81
lidé chápou rozhodnutí, která je třeba udělat, a jsou schopni si racionálně vybírat na základě důvodů pro a proti.“99 George Dvorsky100 dodává, že věda podporuje skeptické myšlení a to napomáhá
demokracii,
protože
se
občané
dokáží
vyhnout
nekritickému přijímaní informací z médií a od politických a jiných autorit.
„Nanotechnologie nástroje
a
konečného
destruktivní.
Pokud
umělé
inteligence
ničení, budeme
ale
ty
opatrní,
k budování nástrojů konečného míru.“101
82
by
nám
nejsou mohou
mohly
přinést
nezadržitelně nám
sloužit
17.
Ambivalence NT - Možné dopady
Ambivalence pozitivních
nanotechnologie očekávaných
vychází
dopadů.
ze
střetu
Tyto
lze
negativních kategorizovat
minimálně podle tří charakteristik. Jejich matici znázorňuje následující tabulka. Ambivalenci posiluje ještě fakt, že mnohé ze samotných dopadů lze řadit jak mezi pozitivní, tak mezi negativní v závislosti na konkrétní situaci, osobě hodnotitele (jeho potřebách), časovém horizontu, úhlu pohledu (ekonomické, sociální, zdravotní,…) a pravděpodobně ještě mnoha dalších.
17.1.
Původce rizika (Technologie/Uživatel)
Rizikovým faktorem může být jak nanotechnologie samotná, tak i způsob jejího využití. V prvním případě je zde ve hře její nespolehlivost, nejlepším
či
úmyslům
některé
dopady
uživatelů
(v
jejího tabulce
využití
navzdory
zobrazeno
jako
„Technologie“). V druhé kategorii jsou důsledky, při kterých technologie
jako
taková
neselhává,
ale
je
přímo
uživatelem
zaměřena na dosažení neetického nebo jinak negativního cíle, případně na dosažení pozitivního cíle se známými negativními vedlejšími efekty jejího využití.
17.2.
Časové zařazení důsledku (Před/Při/Po)
Zejména u pozitivních dopadů je pozorovaní nejdostupnější to, co se děje v procesu využití nanotechnologie. Ta sama má však své dopady i dlouho před tím, než je skutečně nasazena, a bohužel i dlouho po té. („Před“) Nanotechnologie ovlivňuje život lidí ještě před tím, než
je
skutečně
použita.
Vzhledem
k možným
negativním
důsledkům bude třeba například vyvinout kontrolní mechanismy pro
její
užití.
Další
obsáhlou
83
kapitolou
je
rozvoj
nanoprůmyslu
se
svými
ekonomickými
a
v důsledku
toho
i
politickými a sociálními faktor. („Při“) Sem spadá většina očekávaných důsledků, pro které je nanotechnologie
vlastně
vyvíjena.
Například
Léčba
jinak
nevyléčitelných nemocí. („Po“) Využití nanotechnologie má své okamžité důsledky, ale i dopad
časově
například
více
možné,
s negativními
vzdálený
od
že nanoprůmysl
dopady
na
lidské
konkrétního začne
zdraví
nasazení.
generovat nebo
Je
„nanoodpad“
ekosystém.
Tyto
dopady mohou být způsobeny jak výrobou nanomateriálu, tak i jeho užíváním.
17.3. Od
každé
aplikace,
Přímé/Nepřímé technologie zároveň
však
jsou
očekávány
ovlivňuje
přímé
naše
dopady
životy
i
její
skrytým
způsobem a nepřímo. Mluvíme zde pak ji spíše o „důsledcích důsledků“.
Nevýhodou
tohoto
je,
že
dva kroky
do
předu
již
můžeme jen velmi omezeně předvídat možná rizika, omezení a negativa. Příkladem takového nepřímého vlivu může být dopad prodloužení středí délky života na ekonomické/zdravotnické a sociální systémy.
17.4.
Možné negativní dopady
Selhání technologie (technologie působí jinak, než měla) Prvotní obavy jsou spojené s přímým negativním dopadem užití nanotechnologie. Zde hraje svou roli jak novost technologie (nedostatečné zvládnutí) tak i obtížnější kontrola procesu.
84
Negativní důsledky (masového) užívání technologie Přestože
samotný
proces
aplikace
může
proběhnout
v pořádku,
stále ještě zůstávají otevřené jeho pozdější dopady. (Nanočástice účelu:
zůstávají
nanoodpad,
v ekosystému
nanotoxiny;
i
po
dosažení
vedlejší
původního
efekty
výroby,
distribuce a užívání)
Neetické užití primárním uživatelem Nanotechnologie
jsou
ideálním
nástrojem
pro
vojenské
účely
v rukou různých zájmových skupin (nejen vlád), ale i kontrolní mechanismy omezující právo na soukromí a osobní svobodu. Další možné
využití
nanotechnologie
s morálními,
etickými
pravděpodobně
ještě
a
ukáže
k účelům
právními čas
(pokud
obtížně normami budou
slučitelných společnosti,
nanotechnologie
opravdu masově rozšířeny, čemu však dosavadní vývoj více než nasvědčuje).
Zneužití (Neetické užití sekundárním uživatelem) Zneužití nanotechnologií může hrozit i ze strany třetích osob. Technologie
postavená
svým
uživatelem,
za
pozitivním
účelem
(např. řešení bezpečnostních otázek) může být třetí osobnou využita k jinému účelu (proti zájmu pravého uživatele, nebo s neetickým záměrem).
Negativní důsledky pozitivních dopadů (záchrana
lidského
života
versus
stárnutí
populace;
neekologičnost jednání způsobená spoléháním se na „všemocnou nanotechnologii“; zánik některých současných výrobních procesů – nezaměstnanost…) Technologické výdobytky motivované krátkodobým ziskem se mohou ukázat v dlouhodobém horizontu nebo ze širšího pohledu jako problematické.
Zvýšení
účinnosti
medicínských
postupů
spojených se záchranou života učiní ještě palčivějšími některá etická
dilemata,
nebo
dokonce
85
prodloužení
délky
života
bez
prodloužení zátěže
délky
produktivního
sociálního/zdravotního
věku
sytému
může
vést
(nebo
ke
zvýšení
dokonce
přispět
k jeho zhroucení ve stávající podobě). Zvýšení výrobní efektivity a nezávislost na lidské pracovní síle
(labor)
může
vést
k zániku
pracovních
míst.
S výrobou
podmíněnou vysokou prvotní investicí je pak posílena závislost společnosti
(a
potenciálních
zaměstnanců)
na
koncentrovaném
kapitálu v rukou několika málo osob. Kapitál, faktory
technologie, funkce
některých
půda
ekonomiky.
těchto
faktorů
a
práce
Pokud dojde v rukou
tvoří
k výrazné
omezeného
základní
čtyři
koncentraci
počtu
subjektů,
stanou se tyto zdroje vzácnější. Držitelé zbylých zdrojů se pak stávají závislí a je snížena jejich pozice a vyjednávací schopnost. V případě nanotechnologie jde především o monopol (nebo
velmi
kapitálu,
blízkou
kterou
si
situaci)
na
technologie
know-how
vynutí.
a
koncentraci
Nepřímým
důsledkem
může být i další pokles střední třídy.
Sociokulturní diverzifikace způsobená nerovným přístupem k některým aplikacím nanotechnologie Lze očekávat, že (minimálně některé) aplikace nanotechnologie budou velké části populace nedostupné. Hlavním faktorem bude cena vystavěná na základě vysokých vstupních nákladů (vývoj, investice do výrobních technologií, prvotní výsadní postavení – monopol(?) některých výrobců,…) Nerovný přístup opět přispěje k nárůstu sociální, kulturní a ekonomické tak
mezi
diverzifikace, nimi
navzájem.
jak
uvnitř
Tento
vývoj
jednotlivých může
ekonomik,
výrazně
přispět
k destabilizaci sociální a politické situace se všemi jejími dopady.
86
Obtížný/drahý
monitoring
a
kontrola
potenciálních
negativních dopadů I
v případě,
v případě
že
k žádným
masivního
kontrolní
a
rozšíření
dopadům
nedojde,
nanotechnologie
třeba
monitorovací
mechanismy.
Vzhledem
nárokům
nanotechnologie
bude
technologickým mechanismy
negativním
třeba
alokovat
značné
finanční,
bude
zavést
k vysokým pro
lidské
a
tyto další
zdroje.
Vysoké náklady na vývoj Průvodní negativní dopady případné „nanorevoluce“ Rychle rostoucí ekonomika postavená na nanotechnologii se může v jednu
chvíli
přehřát.
Mimo
to,
sektor
s rychlým
růstem
velikosti trhu, přitahuje další a další subjekty, které pak investují
s vizí
multimiliardových
zisků,
spojených
se
získáním tržního podílu. Cena akcií se pak ale odvíjí více od slibů,
než
od
reality
a
destabilizuje
celou
burzu
(viz.
Internetová bublina 2001)
17.5. Marvin
Pozitivní dopady
Minski
v sedmdesátých
letech
předpověděl
počítačovým
technologiím, že bude trvat nejméně jednu generaci, než lidé přestanou díky počítačům jen dělat to samé - lépe a začnou dělat opravdu nové věci. Narazil tak na možnosti a meze lidské představivosti
při
vědeckofantastická nabízí
možnosti
setkávání
s novou
literatura a využití
další
technologií. zdroje
nanotechnologie
nám
Přestože již
nyní
nepostrádající
fantazii - využití vedoucí k opravdu novým fenoménům nás velmi pravděpodobně využití
je
(nedostatky a
teprve tedy limity
čekají. spíše
Většina
reakcí
současných
diskutovaných
současné
technologií),
využití potenciálu nanotechnologie.
87
na
nyní
než
problémy opravdové
Ve
vztahu
k předcházející
pozitivní
dopady a
tabulce
očekávání
docházíme
od
k závěru,
nanotechnologie,
že se
koncentrují do přímých důsledků - odvozených od technologie (vůle uživatele a technologické možnosti jsou v tomto kontextu totožné).
Nabízí
technologický
se
proto
vývoj a
otázka,
zejména
jeho
jaká
překvapení
interakce
se
nám
sociálními,
ekonomickými a politickými procesy přinese.
Jedním umíme
z prvních
přínosů
představit, a
nanotechnologie,
který
bude
který
pozitivní,
si
ji
přestože
teď
velmi
pravděpodobně nebude v centru pozornosti vedoucích vývoje, je snížení kolaterálních ztrát na obyvatelstvu. Směr vývoje jehož záměr
je
přinejmenším
pravděpodobně
eticky
zaměřený
sporný
(armádní
především
na
výzkum)
útočnou
je
sílu.
S narůstajícími možnostmi je tu naděje i na větší ohled, který budou útočníci ochotni brát na riziko možných obětí, které nejsou jejich primárními cíli. Tzn.- bude možné zasáhnout a zničit cíl bez výrazných vedlejších škod a ztrát na životech například z řad civilního obyvatelstva.
Dosud jsou všechny možné pozitivní procesy vyjmenovány mezi záměry a
motivy
nanotechnologie předsevzetím a
těch,
kteří
podílejí. jednáním,
se
Rozdíly
na mezi
deklamovanými
vývoji a
aplikaci
ideálem a
realitou,
(možná
populistickými
či reklamními) tvrzeními a opravdovým záměrem ukáže čas.
Z tohoto hlediska bude velmi zajímavý postupný proces zrání nanotechnologie, jako technologie tvořící samozřejmou součást každodenní reality většiny z nás. Současná nekritická podpora se bude pravděpodobně diferencovat a nadále budou podporovány jen
některé
vydělení
by
oblasti bylo
dnes
nanotechnologie více
ne
některé její aplikace.
88
(o
předčasné
jejichž mluvit)
postupném nebo
jen
Otázkou
zůstává
oblastí a
co
i
se
co
se
uchýlí
stane
do
„populární“
role
náročné,
„komerční“
či
komerčně
obtížně
využitelné, ale současně obecně prospěšné projektu.
Pozitiva -Léčba jinak neléčitelných nemocí -Eliminace ekologické zátěže -Snížení výrobních nákladů -Zvýšení trvanlivosti některých výrobků -Snížení kolaterárních ztrát -Zvýšení bezpečnosti -Ochrana lidského zdraví
17.6.
Třetí faktory
Hodnocení
nanotechnologie
nevyplývá
jen
z konkrétních
očekávaných dopadů. Nedostatečné seznámení s novou technologií se
projevuje
v nejistotě proto
jak
v konkrétních
vyvolané
vyvolávají
dopady),
tak
nedostatkem
jak
úzkost
strach
rizicích, informací.
i
přímo
Nanotechnologie
(konkrétní
(negativní
tak
možné
asociovaný
negativní
pocit,
bez
konkrétního obsahu). Lze
očekávat,
že
tak,
jak
se
bude
veřejnost
s technologií
seznamovat, bude úroveň úzkosti s ní asociované klesat. To, zda
vymizí
i
strach
bude
záviset
na
obsahu
konkrétních
zkušeností. Nabízí
se
srovnání
s dalšími
technologiemi,
které
výrazným
způsobem překračují rámec běžné představivosti a svými možnými důsledky žijeme.
mohou Jedná
radikálním se
zejména
způsobem nukleární
změnit energii
svět,
ve
kterém
(zde
je
úzkost
ještě posílena tím, že záření je nejen neviditelné, ale navíc nehmotné a tudíž pro kognitivní a emocionální systém člověka ještě méně přístupné). Zde by bylo možné vytvořit hypotézu, že
89
široká
publikace
nanotechnologie,
obrazových bude
u
materiálů
veřejnosti
jednotlivých
snižovat
pocit
produktů úzkosti
spojený s jejím zavádění do běžného života.
17.7.
Tabulka „Negativní dopady“
Před Přímé
Při
Po
Technologie Vysoké náklady Selhání na vývoj
technologie
Uživatel
Neetické užití primárním uživatelem Neetické užití primárním uživatelem
Nepřímé Technologie Obtížný/drahý monitoring
Negativní a
důsledky
kontrola
(masového)
potenciálních
užívání
negativních
technologie
dopadů
Negativní
Průvodní
důsledky
negativní
(masového)
dopady
užívání
případné
technologie
„nanorevoluce“ - Nano-bubble
Uživatel
Negativní
90
důsledky pozitivních dopadů Sociokulturní diverzifikace způsobená nerovným přístupem k některým aplikacím NT
91
18.
Závěr
V první části jsme si představili jednotlivé aplikační oblasti nanotechnologie aplikace
jakožto
nového
nanotechnologií
nanorobotika
vytvářejí
a
při
slibného
vývoji
velká
oboru.
nových
očekávání.
Zejména
materiálů
Dohromady
si
a pak
dělají ambice výrazným způsobem zasáhnout do mnoha oblastí. Věnovala jsem se především těmto: • • • • •
Medicína Ekologie Kosmický průzkum Kosmetika Elektronika.
Postup technologických možností a jeho aplikace ve výrobním procesu může vést ke kvalitativním změnám ve společnosti a našich
životech.
věnovala
Dopadům
kapitolu
nových
výrobních
„Sociální
a
postupů
etické
jsem
důsledky
nanotechnologie“. Zde rozebírám některá možná rizika plynoucí z hrozeb
zneužití nových
možností nebo
z nepřipravenosti
na
neočekávané dopady. Stejně
tak
další
nanotechnologie. různých
část
práce
Tentokrát
aplikačních
je
se
oborů
na a
věnována ně
snažím
však se
analýze nedívám
hrozeb optikou
charakterizovat
jednotlivé rizikové faktory na abstraktnější úrovni. Výsledkem je rozlišení: •
Přímých a nepřímých důsledků.
•
Hrozeb
vyplývajících
ze
záměrného
z nezvládnutých/nezvládnutelných
zneužití
a
charakteristik
technologie. •
Chronologické hledisko (hrozby přímo z konkrétního aktu využití
nanotechnologie;
dlouhodobého
užívání
a
hrozby
konečně 92
plynoucí
některé
vlivy
z jejího se
mohou
objevit dříve, než je nanotechnologie vůbec sama o sobě použita).
Pootevřela jsem tak dveře poznání negativních dopadů a rizik. Pozitivní dopady a příležitosti nám paradoxně zůstávají možná více skryty. Většina subjektů (ať již korporace zabývající se komerčním výzkumem a využitím, nebo vlády a jiné instituce vytvářející
- zejména finanční – podporu pro výzkum a využití
nanotechnologií) definují své záměry a možné přínosy. Zatím je však
nanotechnologie
natolik
v počátcích,
že
lze
jen
velmi
těžko odhadnout, co doopravdy přinese nového. Nové technologie zasáhly do společnost v historii již mnohokrát. Mnohé z nich změnily jen velmi málo, nebo vůbec nic, jiné měly revoluční společenský
dopad.
V těchto
případech
téměř
nikdo,
tyto
nepřímé, ale o to silnější, důsledky nepředvídal a předvídat neuměl.
Jakou
v ekonomické,
změnu
s sebou
sociální,
politické
nanotechnologie nebo
kulturní
přinese sféře
až
dosáhne své zralosti dosud nevíme. Přínosy, které očekáváme se většinou omezují na řešení aktuálně palčivých otázek (léčba nemocí,
řešení
vylepšení
energetické
(zrychlení,
či
ekologické
zlevnění,…)
krize),
stávajících
nebo
na
výrobních
procesů.
Ambivalence nově nastupujících technologií s lidstvem přežívá od prvních
dnů -
tato
nevyhraněných
postojích
práce
ani
k
nic nezmění na našich nim
obecně,
ani
k
nanotechnologii konkrétně. Ukázali jsme si zde, z jak mnoha faset se skládá obraz, který jsem schopni v současné době vnímat, jak moc
záleží na každém
pohybu a vývoji, jak v oboru NT, tak ve společnosti na kterou působí.
93
Seznam použité literatury:
1. BLUMA, Aleš. Menší než malé aneb Císařovy nové šaty. Ekonom, listopad 2004, ročník XLVIII, č. 46, s. 58-61. ISSN 1210-0714. 2. BVer. Klíčové dílo na téma nanotechnologie [online]. [2004], poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http:// zivel.cz/article.php?id=223 3. Co jsou to nanotechnologie. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://www.revprirody.cz/data/0102/nanotechnologie.htm 4. ČAPEK, Karel. Spisy VII. 1. vyd. Praha: Československý spisovatel, 1992. ISBN 80-202-0363-X. s. 251. 5. Dočkáme se bezpečných sítí a DVD s obrovskou kapacitou? [online]. 01. 08. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://technet.idnes.cz/tec_checktech.asp?r=tec_byznys&c= A050728_101429_tec_byznys_psp 6. DREXLER, Eric K. Engines of creation. The coming era of nanotechnology. 2. vyd. New York: Anchor Books, 1990. 298 s. ISBN 0-385-19973-2. 7. Eckhardtová, Dita. Stalo se roku 2100. Živel, 2000, číslo 17, s.95 8. Echelon: skutečnost nebo realita? [online]. 14. 05. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.underground.cz/article.php?id_article=190 9. Freitas Jr., Robert. Nanoroboti – fantazie nebo převrat v medicíně. 2001. Dostupné na www: URL: http://sea.host.sk/smd/smd81.htm 10. FREYERMUTH, Gundolf S. Cyberland. 1. vyd. Brno: Jota, 1997. ISBN 80-7217-032-5. s. 49-50. 11. GERLA, Václav. Nanotechnologie v medicíně [online]. 15. 12. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z:
12. GREŠ, Josef. První nanolék je tady. Respekt, únor 2005, ročník 16, č. 6, s. 12.
94
13. JANDA, Martin. Přetvoří stroje člověka k obrazu svému?. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2, s. 86-87. ISSN 1214-1097. 14. Kapoun, Jan. Co jsou to vlastně nanotechnologie: Rozsáhlý „manuál“ o historii i budoucnosti[online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/C2EFD581E0E739E2C1 256AEA005F02D8 15. Kapoun, Jan. Drexler versus Smalley: Zbytečný spor o nanotechnologie? [online]. 11. 05. 2005. poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 16. Kapoun, Jan. Křemík i fullereny: Nanotechnologie pro kosmický výzkum. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: www.scienceword.cz/sw.nsf/page/63C24A78392CFE01C1256B9D00 3D3698 17. KAPOUN, Jan. Stephen Hawking varuje před umělou inteligencí [online]. 14. 11. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/94CC1BA228687AFDC1 256ABE00508572 18. Kapoun, Jan. Zázračné fullereny: Na obzoru doba uhlíková. [online]. 2001, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: www.scienceword.cz/sw.nsf/page/00A2B5BECBB21361C1256B0B00 4D6D51 19. KOTEN, Pavel. Budou se družice uzdravovat samy?. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, červenec 2006, č. 7, s. 80-82. ISSN 1214-1097. 20. KOUBSKÝ, Petr. Kdopak by se nano bál. Respekt, květen 2004, ročník 15, č. 22, s. 18. 21. KOUKAL, Milan. Kde se kovají kouzelné střely. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2, s. 45. ISSN 1214-1097. 22. Kurzweil, Ray. Response to the“Singularity Is Always Near [online]. 04.05.2006, posle poslední revize 20. 06.2006. Dostupné z: < http://www.kurzweilai.net/meme/frame.html?main=memelist.h tml?m=1%23664> 23. KVASNIČKOVÁ, Alexandra. Nanotechnologie a funkční potraviny / doplňky stravy [online]. 25. 03. 2006, 95
poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 24. KVASNIČKOVÁ, Alexandra. Nutrikosmetika [online]. 26. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z : 25. MAŠKOVÁ, Martina. Co vše umožňují nanotechnologie? [online]. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.bbc.co.uk/czech/worldnews/story/2004/07/040730 _nanotechnology_pckg.shtml 26. MORAVCOVÁ, Vendula. Nanotechnologie – budoucnost patří spreji [online]. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.pritelkyne.cz/modules.php?name=Newz&file=artic le&sid=488 27. Nanotechnológie a obnovitel’né zdroje energie [online]. 14. 05. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.stech.cz/articles_print.asp?idk=97&ida=274 28. Nanotechnologie pronikají i do displejů [online]. 11. 05. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.computerworld.cz 29. OPTIFLEX/OPTIWAVE se speciálním ochranným povlakem [online]. [2006], poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.krohne-mar.com/index.php?id=497 30. Pagi. Nanotechnologie, 50 milionů dolarů od Pentagonu a autorská práva. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://pes.eunet.cz/scifi/clánky/24781_55_0_0.html 31. Pelech, Jiří. Nanotechnologie: Stroje, které lidské oko nespatří. 2001. Dostupné na www: URL:http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/48BA07AD32D256 A6C1256A0F003FE12E 32. PETR, Jaroslav. Nanočástice v mozku [online]. 11. 05. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 33. Petr, Jaroslav. Věda a počítače budoucnosti. Science, červen 2006, roč. 60, č 6, s. 32-34. 34. Podaný, Petr. Jak hovádka boží? Týden, 2002, 30.prosinec, s. 77. 96
VTM
35. PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. 36. PRNKA, Tasilo. Výzkum nanotechnologií a nanomateriálů v Evropě a USA [online]. Červenec 2001, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 05. 25.]. Dostupné z: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ed161f5b1ecd72c3c1256e7 f00342c53/68a67e1716193394c1256e8b003477e4/$FILE/Nanostud ie.htm 37. Prominenti nanomedicíny očekávají reálné výsledky do pěti let [online]. 16. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.transhumanismus.cz/blog.php?time=040308 38. Slanina, Zdeněk. Nanotechnologie, Bill Clinton a nová průmyslová revoluce. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://pes.internet.cz/veda/clánky/7151.html 39. Svalová vlákna ze srdečního svalu rozhýbala mikrorobota [online]. 27. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006 06. 03.] Dostupné z: 40. ŠMILAUEROVÁ, Renata. Nanotechnologie hrají všemi barvami [online]. 29. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 41. ŠRÁMEK, Dalibor. Tři bity na molekulu: Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí [online]. 13. 09. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 05. 25]. Dostupné z: 42. ŠRUBAŘ, Martin. Nanotechnologie už dnes [online]. 09. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 43. TRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s 34. 44. VÁCLAVÍK, Michal. Vesmírný výtah [online]. 27. 12. 2003, poslední revize 20. 06. 2006, Dostupné z: http://nanotech.wz.cz/view.php?cisloclanku=2003122702 45. Vědecká ignorance škodí společnosti [online]. 11. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 25. 05.]. 97
Dostupné z: http://www.transhumanismus.cz/blog.php?time=040216 46. Velký bratr tě vidí i slyší… VTM. Science, říjen 2005, ročník 59, č. 10, s. 28-31. ISSN 1214-4754. 47. Vinge, Vernor. Singularita [online]. c1993, poslední revize 20. 06.2006. Dostupné z: < http://www.phil.muni.cz/fil/texty/vernor_vinge_singularit a.html> 48. VLČKOVÁ, Eva. Malý hlídač odhalí nemoc i bombu. Lidové noviny,Orientace(příloha). 17. 06. 2006, s. IX. 49. Vojenské využití nanotechnologie [online]. 06. 12. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://cyberpunk.wz.cz/data/index2.php?second=clanky/warn anotech 50. VOLDMAN, Steven H. Bleskovody pro nanoelektroniku. Scientific American. České vydání, únor 2004, s. 118-125.
98
Citace a poznámkový aparát 1
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. 2
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. 3
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 5. 4
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 5. 5
informace týkající se fullerenů jsou z článků:
Kapoun, Jan. Křemík i fullereny: Nanotechnologie pro kosmický výzkum. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: www.scienceword.cz/sw.nsf/page/63C24A78392CFE01C1256B9D003D369 8 Kapoun, Jan. Zázračné fullereny: Na obzoru doba uhlíková. [online]. 2001, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: www.scienceword.cz/sw.nsf/page/00A2B5BECBB21361C1256B0B004D6D5 1 6
DREXLER, Eric K. Engines of creation. The coming era of nanotechnology. 2. vyd. New York: Anchor Books, 1990. 298 s. ISBN 0-385-19973-2. 7
informace týkající se nanotrubek jsou z článků: Pagi. Nanotechnologie, 50 milionů dolarů od Pentagonu a autorská práva. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://pes.eunet.cz/scifi/clánky/24781_55_0_0.html
Slanina, Zdeněk. Nanotechnologie, Bill Clinton a nová průmyslová revoluce. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://pes.internet.cz/veda/clánky/7151.html 8
informace o nanolaseru jsou z článků:
Kapoun, Jan. Nanolasery přicházejí: Optické počítače na obzoru?. [online]. 2001, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: 99
www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/44298b4480695418c1256ac4002a85 73 Český rozhlas 6 – Příspěvek. Nanotechnologie. [online]. 27. 6. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://www.rozhlas.cz/cro6/portál/_zpráva/41149?hodnocení=1 9
Slanina, Zdeněk. Nanotechnologie, Bill Clinton a nová průmyslová revoluce. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://pes.internet.cz/veda/clánky/7151.html 10
informace týkající se STM jsou z:
GERLA, Václav. Nanotechnologie v medicíně [online]. 15. 12. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: Kapoun, Jan. Co jsou to vlastně nanotechnologie: Rozsáhlý „manuál“ o historii i budoucnosti[online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/C2EFD581E0E739E2C1256AE A005F02D8 Co jsou to nanotechnologie. [online]. 2002, poslední revize 20. 06. 2005. Dostupné z: http://www.revprirody.cz/data/0102/nanotechnologie.htm 11
Dočkáme se bezpečných sítí a DVD s obrovskou kapacitou? [online]. 01. 08. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://technet.idnes.cz/tec_checktech.asp?r=tec_byznys&c=A0507 28_101429_tec_byznys_psp 12
Dočkáme se bezpečných sítí a DVD s obrovskou kapacitou? [online]. 01. 08. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://technet.idnes.cz/tec_checktech.asp?r=tec_byznys&c=A0507 28_101429_tec_byznys_psp 13
Dočkáme se bezpečných sítí a DVD s obrovskou kapacitou? [online]. 01. 08. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://technet.idnes.cz/tec_checktech.asp?r=tec_byznys&c=A0507 28_101429_tec_byznys_psp 14
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 21. 100
15
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 34. 16
Tabulka převzata z: PRNKA, Nanotechnologie. [Praha]: Svaz republiky, 2004. s. 23.
Tasilo – ŠPERLINK, Karel. průmyslu a dopravy České
17
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 25. 18
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 25. 19
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 25. 20
Tabulka převzata: PRNKA, Tasilo – Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu republiky, 2004. s. 33.
ŠPERLINK, Karel. a dopravy České
21
Slanina, Zdeněk. Nanotechnologie, Bill Clinton a nová průmyslová revoluce. 2002. Dostupné na www: URL: http://pes.internet.cz/veda/clánky/7151.html 22
PRNKA, Tasilo. Výzkum nanotechnologií a nanomateriálů v Evropě a USA [online]. Červenec 2001, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006.05.25.]. Dostupné z: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ed161f5b1ecd72c3c1256e7f0034 2c53/68a67e1716193394c1256e8b003477e4/$FILE/Nanostudie.htm 23
KOUKAL, Milan. Kde se kovají kouzelné střely. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2, s. 45– 47. ISSN 1214-1097. 24
KOUKAL, Milan. Kde se kovají kouzelné střely. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2, s. 45. ISSN 1214-1097. 25
BLUMA, Aleš. Menší než malé aneb Císařovy nové šaty. Ekonom, listopad 2004, ročník XLVIII, č. 46, s. 58-61. ISSN 1210-0714. 26
ŠMILAUEROVÁ, Renata. Nanotechnologie hrají všemi barvami [online]. 29. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z:
101
OPTIFLEX/OPTIWAVE se speciálním ochranným povlakem [online]. [2006], poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.krohne-mar.com/index.php?id=497 27
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]:
Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 33. 28
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]:
Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s. 33. 29
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. 42 s. 30
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. 42 s. 31
informace týkající se nanorobotů jsou z článků:
Pelech, Jiří. Nanotechnologie: Stroje, které lidské oko nespatří. 2001. Dostupné na www: URL: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/48BA07AD32D256A6C1256A0 F003FE12E Freitas Jr., Robert. Nanoroboti – fantazie nebo převrat v medicíně. 2001. Dostupné na www: URL: http://sea.host.sk/smd/smd81.htm 32
Svalová vlákna ze srdečního svalu rozhýbala mikrorobota [online]. 27. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006 06. 03.] Dostupné z: 33
Svalová vlákna ze srdečního svalu rozhýbala mikrorobota [online]. 27. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006 06. 03.] Dostupné z:
Kapoun, Jan. Stephen Hawking varuje před umělou inteligencí. 2001. Dostupné na www: URL: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/94CC1BA228687AFDC1256AB E00508572 35
Kurzweil, Ray. Response to the“Singularity Is Always Near [online]. 04.05.2006, posle poslední revize 20. 06.2006. Dostupné z: < 102
http://www.kurzweilai.net/meme/frame.html?main=memelist.html?m =1%23664> 36
Vinge, Vernor. Singularita [online]. c1993, poslední revize 20. 06.2006. Dostupné z: < http://www.phil.muni.cz/fil/texty/vernor_vinge_singularita.htm l> 37
KAPOUN, Jan. Stephen Hawking varuje před umělou inteligencí [online]. 14. 11. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/94CC1BA228687AFDC1256AB E00508572 38
FREYERMUTH, Gundolf S. Cyberland. 1. vyd. Brno: Jota, 1997. ISBN 80-7217-032-5. s. 49-50. 39
GERLA, Václav. Nanotechnologie v medicíně [online]. 15. 12. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z:
40
GERLA, Václav. Nanotechnologie v medicíně [online]. 15. 12. 2002, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 05. 25.]. Dostupné z: 41
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s 34. 42
Eckhardtová, Dita. Stalo se roku 2100. Živel, 2000, číslo 17, s.95 43
Schéma převzato z: GERLA, Václav. Nanotechnologie v medicíně [online]. 15. 12. 2002, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 44
KOUKAL, Milan. Kde se kovají kouzelné střely. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2, s. 45– 47. ISSN 1214-1097 45
KOUKAL, Milan. Kde se kovají kouzelné střely. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2. ISSN 1214-1097. s. 46. 46
KOUKAL, Milan. Kde se kovají kouzelné střely. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2. ISSN 1214-1097. s. 46. 47
GREŠ, Josef. První nanolék je tady. Respekt, únor 2005, ročník 16, č. 6, s. 12.
103
48
BLUMA, Aleš. Menší než malé aneb Císařovy nové šaty. Ekonom, listopad 2004, ročník XLVIII, č. 46, s. 58-61. ISSN 1210-0714. 49
ŠMILAUEROVÁ, Renata. Nanotechnologie hrají všemi barvami [online]. 29. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 50
VLČKOVÁ,
Eva.
Malý
hlídač
odhalí
nemoc
i
bombu.
Lidové
bombu.
Lidové
noviny,Orientace(příloha). 17. 06. 2006, s. IX. 51
VLČKOVÁ, Eva. Malý hlídač odhalí nemoc i noviny,Orientace(příloha). 17. 06. 2006, s. IX. 52
MORAVCOVÁ, Vendula. Nanotechnologie – budoucnost patří spreji [online]. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.pritelkyne.cz/modules.php?name=Newz&file=article&si d=488 53
Vědecká ignorance škodí společnosti [online]. 11. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 25. 05.]. Dostupné z: http://www.transhumanismus.cz/blog.php?time=040216 54
Vědecká ignorance škodí společnosti [online]. 11. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 25. 05.]. Dostupné z: http://www.transhumanismus.cz/blog.php?time=040216 55
ŠMILAUEROVÁ, Renata. Nanotechnologie hrají všemi barvami [online]. 29. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 56
Eckhardtová, Dita. Stalo se roku 2100. Živel, 2000, číslo 17, s.95 57
Kapoun, Jan. Co jsou to vlastně nanotechnologie: Rozsáhlý „manuál“ o historii i budoucnosti. 2001[cit.2002-12-25]. Dostupné na www: URL: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/C2EFD581E0E739E2C1256AE A005F02D8 58
KVASNIČKOVÁ, Alexandra. Nanotechnologie a funkční potraviny
/ doplňky stravy [online]. 25. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z:
104
59
KVASNIČKOVÁ, Alexandra. Nanotechnologie a funkční potraviny / doplňky stravy [online]. 25. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 60
KVASNIČKOVÁ, Alexandra. Nutrikosmetika [online]. 26. 03. 2006, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z : 61
ŠRÁMEK, Dalibor. Tři bity na molekulu: Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí [online]. 13. 09. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 05. 25]. Dostupné z: 62
ŠRÁMEK, Dalibor. Tři bity na molekulu: Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí [online]. 13. 09. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 63
ŠRÁMEK, Dalibor. Tři bity na molekulu: Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí [online]. 13. 09. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 64
ŠRÁMEK, Dalibor. Tři bity na molekulu: Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí [online]. 13. 09. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 65
ŠRÁMEK, Dalibor. Tři bity na molekulu: Nanotechnologie slibuje novou generaci pamětí [online]. 13. 09. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 05. 25]. Dostupné z: 66
Nanotechnologie pronikají i do displejů [online]. 11. 05. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.computerworld.cz
105
67
Nanotechnologie pronikají i do displejů [online]. 11. 05. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.cw.cz/cw.nsf/0/342788635B600437C1256FFD00471786?Ope nDocument&cast=1 68
Dočkáme se bezpečných sítí a DVD s obrovskou kapacitou? [online]. 01. 08. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://technet.idnes.cz/tec_checktech.asp?r=tec_byznys&c=A0507 28_101429_tec_byznys_psp 69
VOLDMAN, Steven H. Bleskovody pro nanoelektroniku. Scientific American. České vydání, únor 2004, s. 118-125. 70
Kapoun, Jan. Křemík i fullereny: Nanotechnologie pro kosmický výzkum. 2002. Dostupné na www: URL: www.scienceword.cz/sw.nsf/page/63C24A78392CFE01C1256B9D003D369 8 71
Kapoun, Jan. Co jsou to vlastně nanotechnologie: Rozsáhlý „manuál“ o historii i budoucnosti. 2001. Dostupné na www: URL: http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/C2EFD581E0E739E2C1256AE A005F02D8 72
KOTEN, Pavel. Budou se družice uzdravovat samy?. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, červenec 2006, č. 7, s. 80-82. ISSN 1214-1097. 73
KOTEN, Pavel. Budou se družice uzdravovat samy?. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, červenec 2006, č. 7. ISSN 1214-1097. s. 82. 74
VÁCLAVÍK, Michal. Vesmírný výtah [online]. 27. 12. 2003, poslední revize 20. 06. 2006, Dostupné z: http://nanotech.wz.cz/view.php?cisloclanku=2003122702 75
Nanotechnológie a obnovitel’né zdroje energie [online]. 14. 05. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.stech.cz/articles_print.asp?idk=97&ida=274 76
Nanotechnológie a obnovitel’né zdroje energie [online]. 14. 05. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.stech.cz/articles_print.asp?idk=97&ida=274 77
Velký bratr tě vidí i slyší… VTM. Science, ročník 59, č. 10, s. 28-31. ISSN 1214-4754.
106
říjen
2005,
78
Velký bratr tě vidí i slyší… VTM. Science, ročník 59, č. 10, s. 28-31. ISSN 1214-4754.
říjen
2005,
79
říjen
2005,
Velký bratr tě vidí i slyší… VTM. Science, ročník 59, č. 10, s. 28-31. ISSN 1214-4754. 80
Echelon: skutečnost nebo realita? [online]. 14. 05. 2004, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.underground.cz/article.php?id_article=190 81
JANDA, Martin. Přetvoří stroje člověka k obrazu svému?. 21. STOLETÍ: REVUE OBJEVŮ, VĚDY, TECHNIKY A LIDÍ, únor 2006, č. 2, s. 86-87. ISSN 1214-1097 82
Podaný, Petr. Jak hovádka boží? Týden, 2002, 30.prosinec, s. 77. 83
Podaný, Petr. Jak hovádka boží? Týden, 2002, 30.prosinec, s. 77. 84
Graf převzaný z: PRNKA, Tasilo – Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu republiky, 2004. s 35.
ŠPERLINK, Karel. a dopravy České
85
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s 37. 86
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s 37. 87
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s 37. 88
Kapoun, Jan. Drexler versus Smalley: Zbytečný spor o nanotechnologie? [online]. 11. 05. 2005. poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.bw.cz/bw.nsf/ID/Drexler_versus_Smalley 89
Kapoun, Jan. Drexler versus Smalley: Zbytečný spor o nanotechnologie? [online]. 11. 05. 2005. poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: http://www.bw.cz/bw.nsf/ID/Drexler_versus_Smalley 90
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s 31. 91
PRNKA, Tasilo – ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie. [Praha]: Svaz průmyslu a dopravy České republiky, 2004. s 15.
107
92
ČAPEK, Karel. Spisy VII. 1. vyd. Praha: spisovatel, 1992. ISBN 80-202-0363-X. s. 251.
Československý
93
KOUBSKÝ, Petr. Kdopak by se nano bál. Respekt, květen 2004, ročník 15, č. 22, s. 18. 94
PETR, Jaroslav. Nanočástice v mozku [online]. 11. 05. 2005, poslední revize 20. 06. 2006. Dostupné z: 95
DREXLER, Eric K. Engines of creation. The coming era of nanotechnology. 2. vyd. New York: Anchor Books, 1990. 298 s. ISBN 0-385-19973-2. Chapter 11, Engines of Destruction, s. 171-190. 96
DREXLER, Eric K. Engines of creation. The coming era of nanotechnology. 2. vyd. New York: Anchor Books, 1990. 298 s. ISBN 0-385-19973-2. Chapter 11, Engines of Destruction, s. 171-190. 97
Vědecká ignorance škodí společnosti [online]. 11. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 25. 05.]. Dostupné z: http://www.transhumanismus.cz/blog.php?time=040216 98
Vědecká ignorance škodí společnosti [online]. 11. 02. 2004, poslední revize 20. 06. 2006 [cit. 2006. 25. 05.]. Dostupné z: http://www.transhumanismus.cz/blog.php?time=040216 99
DREXLER, Eric K. Engines of creation. The coming era of nanotechnology. 2. vyd. New York: Anchor Books, 1990. 298 s. ISBN 0-385-19973-2. Chapter 11, Engines of Destruction, s. 171-190.
108
