Tudományos fantasztikum vagy mérvadó jóslatok? - kapkodhatja a fejét, aki beleolvas a nanotechnológia középtávú fejlődési lehetőségeiről publikált, a szakterület legjobbjaitól származó forgatókönyv-gyűjteménybe.

Bizonyára bonyolultabb lesz, mint az 1970-es évek népszerű lengyel animációs mesesorozatában, a Varázsceruzában főszerephez jutó grafitcerka, mégis valahogy a bármit előállító csodairónhoz hasonlóan fog működni. A jelenleg háromdimenziós nyomtató vagy térprinter munkanéven emlegetett masina ugyanis - a nanotechnológia, vagyis az atomokból való építkezés révén - képes lesz (akár már a következő évtizedben) létrehozni ételt, italt, ruhát, gépeket: szinte bármit, a felhasználó igényei és vágyai szerint. Mindezt persze a természet törvényeinek megfelelően, vagyis - a varázsceruzával ellentétben - például az anyagmegmaradás elvének szigorú tiszteletben tartásával. Tehát minden elkészítendő tárgyhoz be kell adagolni a megfelelő alapanyagot a személyi számítógéphez hasonlóan kezelhető 3D-printerekbe.

Ez, a nem csak első olvasatra meghökkentő vízió is szerepel a nanotechnológia jövőjét 2025-ig felvázoló, néhány hete a New York-i Center for Responsible Nanotechnology (CRN) nevű kutatóközpont által közreadott tanulmánycsokorban. E lehetőséggyűjtemény komolyságát egyrészt jelzi, hogy a tucatnyi nemzet tekintélyes kutatójából álló szerzőgárda hangsúlyozottan technológiai forgatókönyveknek nevezi a sci-fibe illő elképzeléseket, másrészt - Kömlődi Ferencnek, a legújabb technológiai híreket monitorozó Agent portál szakírójának kommentárja szerint - a szcenáriók egytől egyig a ma ismert nanotechnológiai eredményekből kiindulva készültek. Így talán az a pesszimista jövővázlat sem rugaszkodik el teljesen a realitásoktól, amely szerint a vírusoknál is parányibb nanofegyverek gyökeresen átformálják majd a jövő háborúit. A CRN forgatókönyvírói szerint elég csak arra gondolni, hogy nanoutászrajok észrevétlenül aláaknázhatnak városokat, hogy aztán a legváratlanabb pillanatban döntsék azokat romba.

A legtöbb vázolt jövőverzió azonban inkább optimista kicsengésű. Például az, amely szerint a Földet a klímaváltozás negatív következményeitől olyan nanoerőművek menthetik meg, amelyek "mesterséges növényekként" működve - mondjuk fotoszintézissel - a napfényből állítják elő az emberiségnek szükséges energiát. Az említetteknél konkrétabb ígéretek elsősorban a gyógyászatra vonatkoznak. Ezek közül is kiemelkedik annak a nanorobotnak a terve, amely közvetlenül szállhatna szembe a rákos sejtekkel - akár már a 2010-es évek első felében. Ilyesféle, az emberi test belsejében - például a véráramban - közlekedő nanokütyükről szóló hírek szinte havonta röppennek fel a tudományos sajtóban, ám tény, hogy valamiféle elmozdulás már érzékelhető. Az ausztráliai Monash Egyetem nanofizikusai nemrég jelentették be, hogy jövőre elkészülnek azzal a - két emberi hajszál vastagságához mérhető kiterjedésű - szerkezettel, amely alkalmas az érrendszerben való kalandozásra olyan helyeken is, amelyek a jelenlegi katéteres technikával megközelíthetetlenek. Már sikerült üzembe helyezniük egy ilyen robotot, amelynek "meghajtása" a sejtek energiaellátásában "a cukrok elégetésével" szerepet játszó ATP-molekula működését veszi alapul.

A már idézett Agent portál szerint a nyolc európai ország nanotudósait összefogó PACE nevű, idén májusban záruló program más irányban halad: a sejtműködést utánzó - anyagcserét folytató, önreprodukáló - mesterséges életet kíván létrehozni. Részeredmény, hogy a DNS kettős spiráljánál egyszerűbb, de az átörökítést - primitív szinten - megvalósító úgynevezett PNS már sikerrel vizsgázott. Ez pedig alapja lehet a CRN-forgatókönyvben vázolt házi nanogyárnak is. A tamáskodók ugyanakkor már most arra figyelmeztetnek, hogy e molekulagyárak esetében is számolni kell a természetben sűrűn előforduló mutációkkal (a "selejttel"), és mielőbb ki kellene dolgozni valamiféle - a természetes kiválasztódás darwini elvéhez hasonló - szelekciós mechanizmust.

A nagyot álmodó nanokutatók első képviselője Eric Drexler amerikai biológus-fizikus volt, aki az 1980-as évek végén a mikrobiológiából merített ihletet. "A fehérjék gyakorlatilag apró gépezetek, amelyek az egyes atomok és molekulák manipulálása révén teszik hasznossá magukat, az élő sejtek pedig gyakorlatilag komplett számítógépek" - olvasható Nanorendszerek című, 1992-ben megjelent könyvében. A drexleri alaptézis lényege, hogy az elemi alkotórészekből kell építkezni. Míg a miniatürizáló számítástechnikában a mikrocsipeket pizzányi átmérőjű szilíciumtömbökből "faragják" a milliméternél sokkal vékonyabbra, a nanotechnológia az egyes szilíciumatomokból növeszt kristályrácsot. A tervezett nanocsipek távolról sem fognak hasonlítani az elődökhöz - állítja Mojzes Imre, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem elektronikai technológia tanszékének professzora. Az amerikai csipgyártó Intel tervei szerint például atomnyi falvastagságú nanocsövekből álló hengeres tranzisztorok szolgáltatnák az információfeldolgozás bázisát - a hajszálátmérő ezredrészének megfelelő helyet foglalva el.

Drexlert az 1986-ban Nobel-díjjal jutalmazott Heinrich Binning és Gerd Rohrer svájci fizikusok által kifejlesztett (már működő) alagútmikroszkóp is megihlethette. Ez nem átvilágítja a vizsgált tárgyat, mint a fény-, illetve elektronmikroszkóp, hanem egy - ideális esetben egyetlen atomban végződő - szondával nanométerekről "tapogatja le". De ami a lényeg: az eszközzel nemcsak nézegetni, hanem rakosgatni is lehet az atomokat. Az 1996-ban Nobel-díjjal honorált Richard Smalley amerikai kémiaprofesszor is ezzel építette meg a fullerén nevű - hatvan szénatomból álló - gömbmolekulát.

A nanotechnológia eredményeivel egyébként már korántsem csak a tudományos hírekben és a laborokban lehet találkozni. A sajtótájékoztatókon előszeretettel prezentált, vízlepergető nanoszálakből szőtt holmik - a vízhatlan (s így szaft-, vörösbor- és levesálló) nyakkendőtől a hurrikánbiztos viharkabátig - tömeggyártásra érettek. Az efféle termékek persze nem törpemanufaktúrákból kerülnek ki, a modern vegyipar már jelenleg is képes atomonként megtervezni egy-egy molekulát. Kaphatóak például olyan naptejek, amelyekben ekképpen megkonstruált titán-dioxid a fényvédő adalék, egyes tasakos levesporok csomósodását pedig nanokovasav akadályozza meg. Ez utóbbi - mennyisége okán - állítólag garantáltan ártalmatlan az egészségre. Egyes, autókarosszériákra kerülő festékek tartósságát is nanovegyületek biztosítják, az egészséges táplálkozás hívei által magasztalt vegyületek, köztük az Omega-3 pedig nanoméretű kapszulákban kerülhetnek az ilyen zsírsavat nem tartalmazó élelmiszerekbe. Az atomi szintű törvényszerűségek ismerete és alkalmazása, a molekuláris tervezés még korántsem jelent kiforrott technológiákat. Az atomok közötti kölcsönhatások miatt a legnagyobb probléma az elemi részecskék "összeszerelése", mert konyhanyelven fogalmazva például a "csavar" leválaszthatatlanul a "csavarhúzóhoz" ragad. Emiatt pedig - így a hazai nanotechnológia úttörőjének számító Mojzes - "jelenleg körülbelül ott tartunk, mint fél évszázada a számítástechnika fejlesztői. Tisztában voltak azzal, hogy a csipek határozzák majd meg a 20. századot, csak azt nem tudták, miképpen."

VAJNA TAMÁS