La primera persona que escribió extensamente sobre esto fue K. Eric Drexler en su libro de 1986, Engines of Creation. Lo único desactualizado es la referencia a dos súper poderes y los temores extremos de que sería demasiado fácil. Ahora sabemos que no es tan fácil.
Pero el concepto es claro, definitivamente deberíamos poder, a medida que la tecnología avanza, producir artificialmente cualquier material, un átomo a la vez, incluso un isótopo a la vez (ya que los diferentes isótopos tienen propiedades ligeramente diferentes) utilizando algo que Drexler denomina ensamblador. .
Aquí es donde toda la idea de la ciencia ficción, la idea de la nanotecnología y los nanites (ultra-diminutos robots inteligentes) tiene su comienzo.
El primer científico altamente respetado que habló abiertamente sobre esto fue antes, cuando Richard Feynman dio una charla, “Mucho espacio en la parte inferior”.
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El autor de ciencia ficción Robert Heinlein escribió una historia similar desde 1942 en su Waldo (historia corta).
Sin embargo, Drexler hizo todo lo posible para concretar todas las implicaciones de la idea, señalando que todo material, incluidos los biológicos, se pone de moda a voluntad.
Muchas personas, al no haber hecho los cálculos matemáticos, llegan a la conclusión errónea de que la mecánica cuántica hace esto imposible, cuando en realidad no lo hace. A nivel de los átomos individuales, las partículas se comportan lo suficientemente bien como para poder ser posicionadas en su lugar.
Nuestros cuerpos hacen esto todo el tiempo con un conjunto particular de moléculas, los aminoácidos y algunos otros átomos individuales, pero somos una forma evolucionada, no una forma de ingeniería de esta tecnología.
La ventaja de ser una forma evolucionada es que suceden muchas cosas en su lugar y un trabajo que habría sido difícil de anticipar para un ingeniero, pero la desventaja mucho mayor es que con los seres vivos solo funciona para moléculas particulares, y no es así. No es un ensamblador de propósito general.
Pero no hay ley de la física que haga esto imposible. De hecho, la semana pasada, el descubrimiento de una bacteria que tiene un tamaño de solo 9 nanómetros cúbicos es indicativo de que el metabolismo puede ocurrir en una escala muy pequeña. A tal escala, muchos de los conceptos más asombrosos de la ficción comienzan a ser posibles.
No hay una ley física que lo detenga, y hay muchas leyes físicas que nos ayudarán a medida que avanzamos en esta área. Estamos acostumbrados a que las cosas se construyan a escalas humanas, por lo que, naturalmente, no tenemos una idea de la rapidez con que ocurren las interacciones moleculares en las escalas más pequeñas, pero la velocidad con la que se producen posibilita múltiples pruebas y un paralelismo masivo.
¿Estamos al borde de tal tecnología hoy? No por al menos 15 años. Simplemente no estamos en ese nivel ahora, ni en el futuro previsible. Pero aproximadamente 15 años después, nos adentramos en un futuro imprevisible y quién sabe qué avances lograremos. Pero la mayoría de las personas que piensan mucho en estas cosas ponen la fecha más temprana probable para este tipo de capacidad alrededor del año 2040.
Por supuesto, desde la capacidad inicial hasta el tiempo que lleva entender completamente cómo hacer el mejor uso de la misma puede ser un tiempo muy largo. Simplemente no lo sabemos todavía.
Sin embargo, para tener una idea de cuán poderosa puede ser esa tecnología para la fabricación, no necesita mirar más allá de su ventana en cualquier suburbio más habitado del mundo. Un árbol es un ejemplo perfecto de cuán poderoso es poder trabajar a esta escala.
¿De qué está hecho un árbol? Cuando ponen árboles en el suelo, controlan el medio ambiente y pesan el suelo más tarde, queda bastante claro que los árboles se forman a partir de la luz del sol y el aire. Y el principal material de construcción en los árboles es el dióxido de carbono, sobre lo que trabajamos porque alrededor de cada millón de moléculas de aire, aproximadamente 350 de ellas son dióxido de carbono.
Imagínese si tuviéramos que construir autos de esta manera, trayendo un millón de kilogramos de material para producir 350 kilogramos de un vehículo muy pequeño, sin embargo, los árboles naturalmente no toman sustancias duras y las cortan en pequeños pedazos, sino que toman moléculas de aire y las pegan. juntos.
Usted ha hecho una pregunta mucho menos amplia de la que necesita al preguntarnos si podríamos hacer algún material conocido. No solo podemos hacer ningún material conocido (sé que algunos que contestan están hablando de materiales desconocidos y dicen que no podemos hacerlos) sino que también podemos crear una gran cantidad de materiales que hoy ni siquiera podemos concebir.
Imagina que te dicen que los árboles están hechos de aire. ¿Alguna vez habrías pensado usar el aire como material de construcción? Yo tampoco. Pero los árboles lo hacen.
El efecto más importante que ocurrirá con esta tecnología es que el cuidado de la salud cambiará drásticamente porque podremos construir órganos perfectos a partir de materias primas, aunque será una tecnología mucho más tardía que las tecnologías anteriores como los materiales avanzados de fibra de carbono.
*** Addendum ***
Tal vez pueda ser menos de 15 años después de todo.
La máquina de fabricación de moléculas simplifica la química compleja.