С развитием нанотехнологий обязательно связаны и экономические, и социальные риски. Появление новых технологий — это далеко не всегда совершенно новое. Зачастую это замена старого. Такие технологии называют замещающими, и с ними связаны наиболее очевидные риски. Вот есть у вас кислотное производство в автомобильной промышленности. Четыре города на него работают. И вдруг придумали новое покрытие, и кислотное травление, с которым так долго боролись экологи, больше не нужно. Вместе с четырьмя крупными городами. Так собственно совсем недавно и было: место действия — американская автопромышленность.
Последний пример показывает: экономические и социальные риски в условиях технологических перемен непосредственно связаны со структурными. Пока в муках родов нового технологического уклада структура экономики трещит по швам, экономическая и социальная ткани неизбежно нарушаются как минимум до тех пор, пока не установится новая структура экономики, а часто и за этими пределами.
Здесь же и политические риски, куда же без них. Даже Интернет и социальные сети их порождают. А как новые технологические возможности скажутся на балансе экономической мощи государств, как скажутся на военных и смежных с ними возможностях — тема серьезного разговора.
Все риски, перечисленные и не перечисленные нами, могут проявиться одновременно, совокупно, обостряя друг друга. Риски так переплетаются, что в сущности мы имеем дело с новым риском — риском нарушения или изменения системы или ее принципиальной незаконченности, недостаточности.
Итак, риски.
ЧАСТЬ I
НАНО ВОКРУГ
Глава 1
Коварная прочность
1.1. Голова или хвост?
Желание избежать ошибки — вовлекает в другую.
Когда исчезнет то, что зло сейчас, немедленно наступит то, что зло завтра.
Устранение факторов, способных привести к нежелательному исходу, обнаруживает новые такие факторы.
Нанотехнологии начинаются с материалов, как, впрочем, и все в привычном нам мире, — мире, начиная с древних шумеров, построенном на технологиях. Ведь если мы сделали какую-то материальнуювещь, то она обязательно сделана из материала. Много раньше мы строили и делали наши инструменты из дерева и камня. Потом настала эпоха меди и бронзы. Ее сменил век железа и стали, при котором мы научились делать механизмы. Алюминий и алюминиевые сплавы, а также титан позволили нам развить авиацию, штурмовать космос. Наш прогресс — это во многом прогресс материалов.
Конечно, в современную эпоху — эпоху информационных технологий — может последовать серьезное возражение, ранее не имевшее место. Спрашивается: из какого материала сделана компьютерная программа? А ведь она так же важна и полезна, как и любая материальная вещь! Она настолько полезна, что ее можно продать, и объем продаж таких программ давно превысил соответствующий объем для многих вполне материальных вещей, например мебели.
Действительно, в современном мире все сильней становится представление о нематериальных ценностях и активах: будь то вполне «осязаемая» программа или совершенно эфемерный гудвилл — репутация той или иной фирмы, товарного знака, бренда, оцененная в деньгах. Говорят даже об экономике знаний как о новом этапе нашей технологической цивилизации. Знания — вот истинная ценность, которую стоит производить, а они нематериальны. Все это отчасти верно. Но представьте себе, что мы начали обменивать знания на знания, не производя ничего другого. Будет ли это экономикой?
Однако и знания мы сохраняем на материальномносителе. Сначала были глина и клинопись, потом папирус и иероглифы, затем пергамент и буквы, бумага и печать [13]. Сегодня — это компьютерная память, которая благодаря нанотехнологиям становится все более емкой и надежной. Развитие наших знаний тесно связано с материальными возможностями по их хранению и передаче.
Здесь уместно вспомнить простенький анекдот.
Заспорили как-то Интернет и Компьютерная программа — кто главнее. Интернет кипятится:
— Ты, Программа, без меня ничего не передашь и не получишь. Где ты возьмешь данные для своей работы?
Программа возмущена:
— Да без меня какая же передача данных: кто запрос отправит, кто по полочкам все разложит?
— Глупости, — отвечает Интернет.
Тут пришло Электричество. Грустно улыбнулось… и всех выключило.
Мораль проста: даже если мы и не видим материального основания — оно непременно есть. Оно лежит в основе всего. Наш мир — это, прежде всего, мир материалов, по крайней мере сегодня. Без материального носителя нет программы: будь то электронный диск, микросхемы памяти компьютера или флеш-устройства. Да и работа всех электронных устройств — от хранилищ информации до процессоров — требует такого материального основания, как производство энергии. С появлением «нематериальных» вещей наш мир стал еще более материальным, чем раньше.
Правда, многие материалы стали другими. Появились совсем новые материалы, неизвестные и не используемые ранее, как, например, нанокомпозиты на основе фуллеренов или дендримеров, молекулярных конструкций, придуманных и синтезированных человеком. Кроме того, многие старые материалы приобрели новые качества, да такие, что мы вправе считать их совсем другими материалами. Такое случилось, например, с металлами. Действительно, мы не отказались от металлов. Однако теперь мы стали их специально обрабатывать — наноструктурировать. Мы можем наноструктурировать сам металл, его тело. Но чаще мы покрываем его специальными нанопокрытиями, чтобы сделать материал тверже, уменьшить трение, обеспечить его биологическую совместимость, т. е. для разных целей и по разным основаниям.
Действительно, покрытие может сильно изменить свойства материала — это давно известно, но мы часто не обращаем на это внимания. Мало кто догадывается, что алюминиевая посуда ядовита. Мы в ней готовим, иногда в ней храним продукты (что, правда, не рекомендуется). В чем же дело, почему никто до сих пор не отравился? Все дело как раз в покрытии. Алюминий, или его сплав, такой как дюралюминий, всегда покрыт окисной пленкой. Не специально. Она образуется сама — на воздухе. Окисная пленка не ядовита и прочна. Алюминий надежно изолирован от наших продуктов. А если вы все же поцарапали кастрюлю — новая пленка на воздухе образуется практически мгновенно. Но вот если вы поцарапаете такую кастрюльку в, вакууме или в инертной атмосфере и будете в ней готовить пищу (конечно, если это будет возможно), то результат будет крайне неожидан — ваша кастрюля начнет растворяться в супе (точнее — в воде) с бурлением пузырьков выделяющегося водорода от разложения воды. (Кто на уроках химии в школе бросал в воду калий и наблюдал, как он «горит» в воде, знает, о чем идет речь.) Увидев все это, вы вряд ли рискнете попробовать варево. И правильно — токсично!
Подчеркнем: когда мы имеем дело с материалом (например, трогаем его руками или храним в нем продукты), мы имеем дело не с ним, а с его поверхностью. А это не одно и то же! Алюминий — тот же калий, только покрыт прочной оксидной пленкой, и его не приходится хранить в пузырьке под слоем керосина.
Нанотехнологии — это в том числе и технологии изменения свойств материалов за счет изменения его поверхности. Мы либо изменяем структуру поверхности, ее строение, либо наносим на поверхность тончайшие слои чего-то другого. И свойства материала на поверхности меняются, причем зачастую принципиально. Поэтому с нанотехнологиями мы получаем что-то вроде алюминиевой кастрюли, только наоборот. В кастрюле мы были хорошо знакомы с поверхностью, но плохо знали, что скрывается под ней. А в нанотехнологиях мы можем иметь дело с вполне знакомыми материалами, поверхность которых — что-то совсем другое. И у нас есть шанс обмануться. Представьте, что мы держим в руках привычную, как нам кажется, вещь, например резец для обработки сверхтвердых материалов, думаем, что это — привычная нам сталь, свойства которой нам хорошо знакомы. А это и сталь и не сталь! Нет, «внутри» она такая же, а вот поверхность стали уже нечто совсем другое — ведь именно этого мы добивались, изменяя ее свойства, например твердость. Но где гарантия, что мы не изменили — ненамеренно — и других свойств поверхности? Впору писать этикетки-напоминания, как это теперь часто делают: «Внимание: привычный нам материал может нас обмануть».
13
Авторы не приводят действительную историческую последовательность событий. Это лишь иллюстрация общего принципа.