Nanoteknologi
Nanoteknologi är en teknologi som kan förändra samhället som vi idag känner det. Varför döda en ko, när man kan få biff från en maskin? Är detta säkert, eller vilka faror finns det egentligen?
Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!
Du lyssnar på: Nanoteknologi
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
Transkription211 repliker · 14:29
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Nanoteknologi har gått från en science fiction-idé till verklighet, eller åtminstone något man forskar mycket om på bara ett fåtal år.
Men vad är nanoteknologi egentligen?
Det hela handlar ju om att bygga upp maskiner på molekylär basis.
Ha kugghjul med ett par enstack atomer och hela maskinen med något hundratal atomer.
Det där låter ju lite grann som vad proteinmolekyler och enzymer gör redan.
Det är just det, fast man funderar på att angripa problemet på ett annat sätt än vad naturen har fått fram på egen hand.
En mer ingenjörsartad dösning.
Just det.
Jaha, men om man ska använda det här till något så misstänker jag att det inte bara räcker med att göra ett protein som liknar naturen utan att det också gör något användbart.
Vad skulle man kunna göra med nanomaskiner?
En av de uppenbara sakerna som man ser att man kan göra det är att man kan placera ut atomer på bestämda ställen.
Lite grann som IBM-forskarna gjorde till exempel med den berömda bilden.
De tog 32 exenonatomer och gjorde företagslogon.
Just det.
Men om man kan placera ut atomer så här exakt, det är ju väldigt intressant.
Då borde man kunna sätta upp dem till godtyckliga kemiska föreningar också.
Det är just det som verkar vara den stora fördelen med nanotech.
Där finns ju vissa likheter med vad enzymerna i levande celler gör.
De kan ju ta enkla molekyler och sätta upp dem mer komplexa.
Eller spjälka upp komplexa molekyler.
Så att nanoteknologi handlar egentligen om att kunna göra det som biologin gör?
Ja, fast därmed kunna konstruera de molekyler som vi vill göra.
Inte de molekyler som naturen tror att den kan göra.
Ja, och där är ju även en del molekyler som antagligen evolutioner aldrig skulle intressera sig för.
Till exempel kolfibre och diamant.
Just det.
Men det här kräver ju också någonting annat.
Att sätta ihop ett större föremål atom för atom måste ta väldigt lång tid.
Ja, men det kommer ju bara ta lång tid om det bara är en maskin som jobbar på den.
Om man däremot släpper ut en väldig massa maskin på att jobba på uppgiften, då kommer den ta mycket kortare tid.
Det är ju så levande varaset gör det.
En cell är ju inte speciellt kraftfull, men ett par miljarder celler är kapabla att bygga träd.
Samtidigt är det intressant för det betyder att maskinerna i så fall för att kunna vara användbara måste kunna göra kopior av sig själva.
Ja.
Men det ser man ju å andra sidan att det finns ju redan idag molekylära system som kan göra kopior av sig.
Och cell är ju ett bevis för att det går att ha sådana system.
Ja.
Det här är ju intressant.
Men då kan man undra, är det några som verkligen forskar om det här?
Visst är det det.
Xerox har ett rätt stort projekt på det hela.
IBM har, som du sa, sysslat rätt mycket med att knuffa atomer hit och dit.
Och ett antal länder och företag i världen satsar stora pengar på att få fram någonting.
Jag har hört att Rickards mail, Nobelpristagande kemi, också har satt upp ett laboratorium på området.
Just det.
Så det verkar vara som någonting som folk investerar en hel del i.
Ja.
Den som kommer först kommer helt klart att ha ett visst övertag.
Eller åtminstone så finns det ju enorma ekonomiska saker att känna på det här.
Ja.
Vad får då det här för konsekvenser då i framtiden?
Det här är en intressant fråga.
Få se, vad skulle man kunna göra med enkel nanoteknologi?
Till att börja med kommer det att revolutionera den medicinska industrin.
Helt plötsligt kan man tillverka det preparat man tror sig behöva.
Och det här borde kunna användas för andra kemikalier också.
Ja.
Det här borde ju egentligen revolutionera mycket av den kemiska industrin.
Eftersom man idag ägnar sig att ta till exempel råolja, hetta upp, kyla ner och tillsätta olika kemikalier för att separera ut den och förändra den.
Med nanoteknologin så räcker det med att tala om för nanomaskinerna vilken molekyl de ska producera.
Sedan poppar ut utan att man behöver gå omvägar över stora fenomen.
Så det här gör att man kan få en mycket exaktare kemi.
Men det här borde ju innebära att de stora raffinaderierna till exempel försvinner.
Ja.
Det är ju intressant.
Dessutom borde man kunna göra nya typer av molekyler och material med det här.
Ja.
Borde inte det innebära arbetslöshet och sånt?
Den kritiken kom ju mot datarevolutionen också och mot att man för in arbetsrobotar inom bland annat bilindustrin.
Och problemet här handlar väl om att det blir en väldigt stor omläggning.
Trots att den kemiska industrin är för närvarande beroende på en himla massa rördragning och sånt.
Men blir mer och mer någon sorts mjukvaruindustri om man använder sig av nanoteknologi.
Ja.
Så att de kemiska ingenjörerna blir mer av programmerare.
Just det.
Och det som kommer värdasättas mer i framtiden är inte att behålla sina kunskaper inom kemi.
Utan att kunna hitta på nytt.
Att kunna komma på nya saker och att vara kreativ.
Kemi blir kanske inte så mycket en deduktiv vetenskap när man försöker förstå sig på vad som händer.
Utan mer något konstruktivt.
Man designar molekyler.
Det här är ändå bara början.
För om man börjar tänka på det här med nya material.
Diamant är ju trots att bara kol med det atomer omarrangerat.
Och någonting som man har studerat mycket i simulationer och en del experiment med nanoteknologi.
Är det just diamanttillverkning.
Med nanoteknologi skulle diamant bli en typisk bulkvara.
Som man skulle kunna få i meterlängder.
Borde inte det innebära mycket vid ekonomi och sånt?
Att saker blir mycket billigare?
Ja till att börja med naturligt diamant.
Det är ju lite synd om det bärs och Sydafrikas diamantgruvor.
Även om jag tror att man fortfarande kan sälja naturdiamanter till höga priser just genom att de är så sällsynta.
Men helt klart är det ju en omläggning.
På samma sätt som att många material som tidigare var otroligt dyrbara.
Som till exempel aluminium.
Numera är alldagliga och används till både ditt och datt.
Det är ju intressant att tänka på hur det blir med byggindustrin till exempel.
Om man kan istället för att använda metall använda lätta material som diamant.
Eller kanske metaller har man satt ihop atom för atom så att de är totalt sprickfria.
Ja därmed blir man ju med många problem i samband med belastning.
Om man slipper sprickor som man inte kan upptäcka när man tittar på föremålen.
Så kommer inte de sprickorna kunna spridas i orsaka svagheter senare.
Sen kan man ju börja fundera på att tillverkna mer komplexa saker än bara diamant eller metaller.
Som till exempel vad då?
Om man kan placera ut atomer exakt.
Och dessutom har tillräckligt avancerade nanomaskiner.
Borde man ju kunna sätta ut i stort sett vilken struktur som helst.
Ja.
Det enda som krävs är rätt atomer och energi och ett program som kan specificera det.
Men du pratar om program.
Mm.
Och från datavärlden vet man ju rätt tydligt att program är ingenting som är otroligt svårt att stjäla.
Nej copyright är ju en viktig fråga.
Framförallt om man arbetar på det här sättet så blir ju materia, mjukvara i stor del.
Ja.
Inte nog med att man kan ha ett program för att låt oss säga sätta ihop en bestick.
Eller varför inte rent av måltiden.
Trots att det är ju fråga om att placera atomer på rätt ställen.
Utan det är också möjligt att någon skulle kunna ta nanomaskiner och använda det för att plocka isär ett föremål och få rätt på ett program som genererar det.
Mm.
Då är det rätt svårt att ta kvar original som till exempel Mona Lisa och sådana här tavlor och kanske andra saker.
I och för sig har vi ju många reproduktioner som är rätt bra redan idag av Mona Lisa.
Men nu finns det ju risken att någon börjar piratkopiera Picasso-målningar och att de är på atomen korrekta.
Ett sätt är naturligtvis att försöka skydda sina dyrbara original.
Lägga in copy protection.
Hur skulle det kunna se ut?
Ja, en tanke är ju att man har små nanomaskiner som sitter och vaktar på dem.
Inte släpper in andra nanomaskiner och slår larm om någon elakt typ försöker kopiera av för Nissan.
Mm.
En annan möjlighet är naturligtvis att ställa frågan, spelar det någon större roll?
De som precis köpt en dybar tavla för ett antal miljarder dollar kommer förmodligen svara ja.
Det är sant.
Men där har vi återigen problemet att det är allt svårare att upprätthålla copyright.
Det gäller ju inte bara, vare sig det finns nanoteknologier eller inte, utan överhuvudtaget med all informationsteknologi.
Därför att information till sin natur är lätt kopierad.
Mm.
Och det betyder ju att det alltid kommer vara ganska enkelt att göra kopior.
Så att enda lösningen blir ju att antingen försöka bestraffa de som kopierar väldigt, väldigt hårt, vilket förmodligen är ogenomförbart eftersom det här kan göras på en global nivå genom nätet.
Mm.
Eller att man får försöka hitta alternativa ekonomiska system som kan hantera det.
Till exempel vad då?
Det finns det åtskilliga funderingar om.
Vi vet faktiskt inte än.
Egentligen så är det redan idag ganska uppenbart att de nuvarande reglerna för copyright, patent och sånt inte fungerar så bra i en informationsålder.
Då kan man ju bara undra hur det blir en nanoteknologisk ålder.
En del förslag jag sett handlar om att man istället ordnar finansiering för att genomföra uppbyggnad av, eller programmering av olika program för till exempel nanoföremål som sedan läggs ut i public domain.
Det vill säga att alla får kopiera dem.
Ja.
Men den som gjorde dem får betalt för originalprodukten.
Ja, ja.
Från några som anser att det är värt att göra.
Men det här är ju mycket spekulativt.
Det här borde minska transporten överallt så mycket om man då kan lägga upp det på nätet.
Ja, om man laddar ner till exempel en program som genererar oxfilé från nätet, kör det i sin materiakompilator i köket,
så behöver man ju inte transportera oxfilén någonstans ifrån.
Man behöver inte ens ta kol på en ko för det.
Oxfilén sätts ihop atom för atom.
Det kommer ju att innebära att många transporter blir helt meningslösa.
Man kommer behöva transportera runt energi och atomer.
Då kanske veganerna blir glada.
Möjligt.
Jag har mina dubier huruvida veganerna skulle vara nöjda med nanotillverkat kött.
Det finns ju andra intressanta hot också med det här.
Nanomaskiner som kan bygga kopior av sig själva kan ju tänkas komma ur kontroll.
Och då skulle de alltså egentligen fortsätta bygga kopior av sig själva utan att sluta oavsett om de går utanför sin näring eller inte.
Och börjar bygga upp sig själva av saker som de egentligen inte borde ha byggt sig själva av.
Det är tänkbart.
Fast samtidigt kanske inte något man behöver oroa sig så mycket för.
Av det enkla skälet att nanomaskiner är designade för att vara bra på den uppgift de har.
Och i allmänhet så krävs det väldigt mycket för att någon ska kunna klara sig ut i den verkliga världen.
Där finns det ju bakterier som har frodats i årmiljarder.
Och gärna äter upp energirika strukturer.
De måste stå mot strålning, ultravilligt ljus ifrån solen och få energi och materia.
Så det är nog inte av en slum man skulle få loss nanomaskiner som förökar sig.
Där är nog inte huvudproblemet.
Men däremot fel design.
Buggar i nanoprogram kan ha en del otrevliga konsekvenser.
Helt klart.
Så därför misstänker jag att en debuggning av nanoprogram och konstgjorda immunförsvar kan vara av ett stort intresse.
Det är lite grann som med viruskillers för mjukvara.
På samma sätt så om hela världen så att säga blir mjukvara så behöver man bra viruskillers program.
Då är det rätt så farligt om man då tar en fläskfilé som då kommer ifrån en konstig käll och så visar det sig vara innehållet utom något lämpligt gift eller något.
Oh ja.
Man bör ju definitivt scanna igenom det man kör i sitt kök.
Helt klart.
På samma sätt som alla program man laddar ner från nätet ska man ju vara lite försiktig med.
I huvud taget så tror jag att någonting kommer att leda till ett väldigt annorlunda samhälle.
På vilket sätt då?
Ja, förutom då att sådana här saker som materiella begränsningar blir relativt irrelevanta.
Trots allt, det är en fråga om atomer.
Det är energi som blir viktigt och dyrt.
Så har man ju dessutom att, ja, oxfilé.
Om någon bryr sig om att skriva ett nanoteknologiskt program för att generera det och lägga upp det gratis på näten så blir oxfilé oerhört billigt.
Alltså det däremot är dyrt.
Det är ju kunskapen att skriva sådana här program eller kanske att vara kock och tillaga en garanterat autentisk oxfilé inför gästernas ögon.
Så det blir väldigt dyrt att gå på restaurang och äta riktig mat.
Det är inte uppenbart att det blir dyrare än idag men det är ju antagligen så att det kommer att vara lite mer av en lyxvara.
Serifikatet är i sig ju väldigt billigt men det är att det är en kock som gör den som gör den dyr.
Lite grann att man kan få betala för certifikatet att denna oxfilé kommer från en oxe.
Till exempel, om man nu är intresserad av det.
Över huvud taget så har vi ju sett en kraftig övergång från industrisamhället till ett informationssamhälle.
Men det här kan innebära en övergång från informationssamhället till något ännu mer avancerat, ett nanoteknologiskt samhälle.
Ja, sen är det ju en intressant fråga. När kommer det här?
Jag hörde att det var någon undersökning i Tyskland där de bad forskare uppskatta när de trodde det kom.
Vad ledde den fram till?
Jag vill minnas att majoriteten menar att kring år 2014 finns åtminstone de första nanassemblers.
Alltså system som kan sätta ihop atomer på specifikation.
Det är snart.
Oerhört snart.
Så det kanske är värt att börja fundera på hur man ska kunna anpassa sig själv och samhället till sådana här förändringar.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.