„Kodėl negalime užrašyti visų 24 „Encyclopaedia Britannica" tomų ant smeigtuko galvutės?“, - kai garsusis fizikas Richardas Feynmanas iškėlė tokį klausimą garsiojoje savo kalboje 1959 metų gruodį, jis neieškojo būdo patogiai nešioti iliustruotas nuorodas.
Jis atkreipė dėmesį į itin mažų daiktų manipuliavimo problemą, rašo Jamesas Mitchellas Crowas newscientist.com.
Plėtodamas temą, R. Feynmanas drįso įsivaizduoti, kad vieną dieną galėtume statyti iš tų pačių statybinių blokų, iš kurių sudaryta visa žinoma materija visatoje: „Nebijau kelti galutinio klausimo, ar – didingoje ateityje – galėsime sutvarkyti atomus kaip tinkami; pačius atomus, po vieną!“
Šioje atominio Legolendo vizijoje galime sukurti visokiausius nuostabius dalykus. Galėtume sukurti silicio įpėdinį, medžiagą, kurią naudodami, galėtume vis daugiau kompiuterinės galios sutalpinti vis mažesniuose įrenginiuose. Galėtume sukurti medžiagą, kuri sustiprintų saulės elementus ar pagaminti tobuliausią bateriją, kurioje galėtume kaupti visą švarią energiją. Netgi galėtume vykdyti chemines reakcijas, kurios dabar neįmanomos (žr. „Efemeriškoji chemija “).
Šios vizijos įgyvendinimui trukdo neišpasakytas atomų mažumas – daugiau nei milijonas geležies atomų telpa smeigtuko galvutėje. Tačiau dabar šlifuoto plieno steampunkiškų mašinų viduje pradėjome neregėtu tikslumu stumdyti tūkstančius atskirų atomų. Dabar tereikia išsiaiškinti, kur juos reikia sudėti.
Didžiąją dalį žmonijos istorijos daiktus gaminome iš to, ką davė gamta. Tada išmokome tas dovanas patobulinti, į metalus pridėdami šiek tiek kitų elementų ir taip sukurdami tokius lydinius kaip plienas – medžiagas, iš kurių pasigaminome viską, nuo stalo įrankių iki virtuvės kriauklių ir reaktyvinių variklių.
Netgi įsigudrinome sukurti medžiagas, kurios gali kontroliuoti elektronų tekėjimą, ir iš jų pagaminti mikrolustus, suteikiančius galią išmaniesiems telefonams ir kompiuteriams.
Bet iš esmės, vis dar esame apriboti tuo, ką galime iškasti iš žemės – ir tai mus riboja. Pavyzdžiui, kad ir kaip suderiname turimas sudedamąsias dalis, niekaip negalime perkąsti nebrangių termoelektrinių elementų – kuriais galėtume panaudoti tuščiai švaistomą šilumą – recepto.
Komercinių fotovoltinių elementų efektyvumas geriausiu atveju siekia 20 procentų. Elektromobilių motoruose naudojamų magnetų gamybai naudojami elementai, kurių tiekimas jokiu būdu nėra užtikrintas. O kad baterijoms tobulėti dar yra kur, paliudys bet kas, kurio telefonas išleido kvapą kritiškai svarbiu momentu.
Norint sukurti trokštamomis savybėmis pasižyminčius dalykus, naujas medžiagas turime kurti nuo pat pagrindų – ir tai reiškia kūrimą iš atomų, apie ką R. Feynmanas ir svajojo prieš beveik 60 metų.