wybrane z archiwum:


nr 25/01

 

 

 

 archiwum tekstów  sieciowych:
teksty on line
 
 
biblioteczka:
Nanotechnologia,
fulereny i złote cięcie

Loretta Lange

"Wiedza praktyczna [techne] rodzi się wtedy, gdy z wielu postrzeżeń doświadczalnych tworzy się ogólny sąd o podobnych rzeczach". Aristoteles, Metafizyka, księga 1, 981s.

"Największą ambicją Leonarda malarza... było odkrycie praw rządzących naturą... Łatwo więc zrozumieć wielokroć powtarzające się w jego zapiskach stwierdzenie, że prowadzone przez niego badania naukowe, służą jedynie udoskonalaniu warsztatu malarskiego."
- Art Through the Ages

"Kiedy umysł odkrywa uogólnioną zasadę, która przenika różne obszary doświadczeń szczegółowych, odkryta relacja jawi się samemu odkrywcy zatrważająca i porywająco piękna, nie tylko dlatego, że, zgodnie z jego wiedzą, dotąd pozostawała nieznana, lecz z racji intuicyjnie przezeń wyczuwanego potencjału efektów, jakie nowe odkrycie wywrze w sferze nauki, przynosząc w konsekwencji korzyść całej ludzkości walczącej o przetrwanie we wszechświecie."
- Buckminster Fuller

 

Przez ostatnie sześć lat zajmowałam się relacjami pomiędzy sztuką, a technologią oraz wielością form, w jakich owe relacje się przejawiają. Przez cały ten okres miałam wrażenie, że moje badania wiodą mnie do..:

"Zimnego świata, gdzie przygotowuje się ciała, by załadować do nich dane, gdzie zdolność widzenia oznacza sztuczną optykę, zdolność słyszenia jest słuchaniem szybkich samplerów, podróż staje się nomadyczną wędrówką przez MUD (Multiple User Dungeons), a wszelka komunikacja znika w 'kręgosłupie' Internetu"
- Data Trash.

Moje oczekiwania związane z wyprawą do chtonicznego świata nanotechnologii, początkowo wydawały się niespełnione. Książka Eda Regisa "Nano", mówiąca o nanotechnologii i przekształcaniu świata - cząsteczka po cząsteczce, pozostawiła w mojej głowie wizję przyszłości, co do której nie byłam wcale pewna czy mi się podoba. "Nano" idzie śladami koncepcji futurystycznego myśliciela K. Erika Drexlera . Według Drexlera, nanotechnologia to wytwarzanie obiektów zaczynając od poziomu molekularnego: rzecz osiągalna poprzez manipulację poszczególnymi atomami, której dokonywać będą mikroskopijne roboty nazywane przez autora asamblerami .

"Ostateczny rezultat to 'pełna kontrola nad strukturą materii'".

Być może Regis przedstawił Drexlerowską przyszłość w taki sposób, iż poczułam, że nieprzydatność, bezużyteczność artysty to już tylko kwestia lat - jeszcze za mojego życia artyści przestaną być potrzebni. Dopiero kiedy głębiej wniknęłam w problem, dostrzegłam nowe możliwości relacji między sztuką i technologią.

Nano?

Nano to po prostu jednostka miary - jedna miliardowa. Atom liczy sobie mniej więcej jedną dziesiątą nanometra. Regis wyjaśnia w swojej książce termin "nanotechnologia", tłumacząc tym samym punkt wyjścia Drexlera. Pojęcie to ma trzy podstawowe znaczenia: opisuje proces powstawania chipów komputerowych, proces budowy mikromaszyn zwany inaczej mikrotechnologią, wreszcie odnosi się do nanotechnologii molekularnej, która operuje nanometrami w miejsce mikronów. Drexler zajmuje się tą ostatnią.

Mała czarna skrzynka

Jak nowa technologia ma osiągnąć zakładany cel? Drexler roztacza przed nami wizję "architektury systemu wytwórczego". Ów system, który będzie przetwarzał surowce w obiekty fizyczne, wyłożony jest w jego tekście "Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation" na "czterystu stronach gęstych od analiz chemicznych, fizycznych i obliczeniowych", zrozumiałych dla naukowców oraz badaczy. Na użytek laików Regis cytuje uproszczony przez Drexlera opis "skrzynki" .

Będzie ona dostępna dla każdego, ponieważ powinna reprodukować się z tą samą łatwością, z jaką będzie potrafiła wytwarzać wszelkie obiekty fizyczne.

Wieczna młodość

Przy założeniu, że wyjściowym modułem budowlanym jest cząsteczka, asamblery Drexlera będą w stanie wyprodukować właściwie "wszystko co jest możliwe z punktu widzenia fizyki, automatycznie, przy niemal zerowych kosztach, likwidując nędzę, lecząc wszelkie znane choroby, czyniąc ludzi fizycznie młodszymi i zapewniając im długowieczność na setki, a może nawet tysiące lat". Asamblery uwolnią nas od niedostatku, schorzeń, starości. Dobra materialne to jedna sprawa, inną jest ingerowanie w fizjologię ciała ludzkiego, w żywy organizm. Kwestii tej poświęcony był jeden z ostatnich odcinków Outer Limits .

Drexler widzi świat długowiecznych, wolnych od chorób ludzi, w którym "całkowita kontrola nad strukturą materii... (jest równoznaczna) z całkowitą kontrolą nad biologią człowieka". Pisze też o ewentualnych negatywnych skutkach nowej technologii, o ile trafi ona w niepowołane ręce.

Nieuchronna przyszłość?

Przepowiednie Drexlera pobrzmiewają nieuchronnością. W jaki sposób spełni się wieszczona przezeń przyszłość? W tym samym czasie, gdy Drexler opisuje przyszłość zdominowaną przez nanotechnologię, chemicy dokonują odkryć, które być może sprawią, że futurystyczne wizje staną się rzeczywistością.

Buckyballs

Zaciekawiona obrazem przyszłości kreślonym przez Drexlera, sięgnęłam po książkę zatytułowaną "Fullerene C60 - History, Physics, Nanobiology, Nanotechnology" , która referuje teoretyczne i praktyczne możliwości nanotechnologii z punktu widzenia chemii. Głównym, niejako podskórnym tematem Fullerene wydaje się jednak wiara w to, co nazwalibyśmy koincydencjami, a co autorzy nazywają przypadkowością odkryć [serendipity] .

Już w latach 70. jeden z japońskich badaczy dopuszczał istnienie cząsteczki C60 .

Rosyjscy naukowcy opublikowali artykuł omawiający eksperymenty dwóch Amerykanów zakładające możliwość istnienia C60. Węgiel 13, 18, 24, 2 staje się węglem 3.

Od 1973 roku Djuro Koruga , który studiował zarówno biologię jak i nauki techniczne, koncentruje się niemal wyłącznie na próbie "zrozumienia fundamentalnych relacji... i ewolucji człowieka oraz maszyny, kwestii transformacji człowieka w maszynę z energetyczno-informatycznego punktu widzenia". W 1978 roku Koruga miał niezwykle wyrazisty sen , który w pełni zrozumiał dopiero 13 lat później, gdy dokonano odkrycia C60. Od początku zdawał sobie jednak sprawę, że we śnie pojawiło się to, czego szukał: "Kluczem do opracowania zasad systemu człowiek-maszyna albo ewolucji życia biologicznego, jakie znamy obecnie, w przyszłe "sztuczne życie" jest węgiel". Pod koniec snu padło 5 liczb, które wówczas nic nie znaczyły dla Korugi, ale które okazały się znaczące po odkryciu C60. Zsumowane dają liczbę 60.

Opierając się na swoich doznaniach sennych, Koruga przygotował referat przedstawiony w 1979 roku na 9-tym Światowym Kongresie Estetyki, zatytułowanym "Creativity as an experience of the beautiful and sublime". Mówił tam, że trzy rzeczy stały się dla niego "krystalicznie jasne": oto "węgiel, starożytny Egipt i oś symetrii popiątnej określą przyszłość maszyny - 'sztucznego życia' ".


Synergia umysłu

W 1984 roku Koruga, pracujący wówczas na uniwersytecie w Belgradzie poznał Stuarta Hammeroffa z University of Arizona. Obydwaj równolegle i niezależnie od siebie prowadzili, począwszy od lat 70., badania w zakresie nanobiologii. Ich późniejsza współpraca zaowocowała "przeniesieniem odkryć nanobiologii na grunt nanotechnologii". Koruga zajmuje się głównie fulerenami zaś Hammeroff tak zwaną scanning tunneling microscopy (STM) .


Buckminsterfuleren

W 1985 roku Richard Smalley i Harold Kroto oraz prowadzony przez nich zespół chemików na Rice University uzyskali na drodze waporyzacji laserowej nowy alotrop węgla - fuleren C60, który nazwali buckminsterfulerenem .

Cząsteczki C60 przypominały kształtem piłkę a także geodezyjne kopuły Buckminstera Fullera - stąd kolejna nazwa alotropu - buckyballs.

Molekuły o pięciobocznej strukturze wykazywały niezwykłe właściwości elektryczne. W zależności od tego z jakimi łączono je substancjami zachowywały się jak izolator, przewodnik, półprzewodnik albo nadprzewodnik.

Magiczna liczba

Odkrycie C60 było istotnym przełomem w badaniach w zakresie chemii. Huffman i Kratshmer, którzy w 1983 roku podczas rozwiązywania problemów z dziedziny astrofizyki uzyskali "dym grafitowy", zdali sobie sprawę, że "odpady" pojawiające się w dymie to nic innego jak C60. Huffman wyizolował cząsteczki C60 prawdopodobnie już w 1973 roku, ale dopiero po przeczytaniu artykułu Smalley'a i Kroto opublikowanego w 1985 roku zrozumiał, z czym rzeczywiście ma do czynienia, a 1989 roku mógł przedstawić ostateczne potwierdzenie wyników eksperymentów prowadzonych wespół z Kratshmerem. Co ciekawe, sukces Huffmana łączy się z intuicjami jego niewidomej matki, która była przekonana, że syn odkryje "coś ważnego, co będzie miało związek z liczbą 60". (Niewidząca starsza pani zwykła pomagać sobie licząc kroki, a jej "magiczną liczbą" było właśnie 60.) Huffman i Kratschmer nazwali właśnie odkrytą formę węgla C60 fulerytem i otrzymali patent na produkcję fulerenów.

Rozdzielczość atomowa

W 1992 roku, w czasie wizyty w USA, Koruga otrzymał próbki C60 z laboratorium Huffmana oraz z Materials and Electrochemical Research Corporation (MER) , która wykupiła licencję na patent Huffmana-Kratschmera. Wysłał próbki DHL-em do współpracowników w Belgradzie, którzy odwrotną pocztą przesłali mu ich obrazy skanowane metodą STM. Koruga mówi: "Były fantastyczne - na jednym widać było wyraźnie energię skupioną w pięciobokach, na drugim 5 i 6 współokręgów [member rings] albo orbit atomów węgla, trzeci ukazywał symetryczną bazę C60 - Ih ... Po raz pierwszy oko ludzkie oglądało strukturę molekularną nowej cząsteczki z atomową rozdzielczością".

Wtedy to zaczęła się współpraca między MER i Korugą/Hammeroffem.

Nanobiologia

W 1986 roku Koruga stwierdza, mając ciągle w pamięci swój dziwny sen, że symetryczna struktura clathrinu, ważnej proteiny znajdującej się w każdej komórce, jest identyczna ze strukturą C60. Natrafia w tym czasie na artykuł dwóch naukowców japońskich z 1969 roku, który opisuje strukturę clathrinu jako podobną do piłki nożnej - tak samo opisywano strukturę C60 zanim zobaczono go na STM-owych skanach.

Clathrin, inaczej nazywany biofulerenem, podobnie jak fuleren "oferuje możliwości operowania nanoskalą tam gdzie zwykle odwoływano się do grup biomolekularnych". Inaczej mówiąc, fuleren może znaleźć zastosowanie w tworzeniu sztucznego życia.

Symetria popiątna

Poglądy Korugi są fascynujące. Odnosi on popiątną symetryczną strukturę fulerenów i biofulerenów do starożytnych wierzeń Greków, Chińczyków, Hindusów i Egipcjan. Problemy matematyczne i chemiczne omawiane w Fullerene C60 wykraczają poza moje możliwości pojmowania, ale intuicyjnie wyczuwam ku czemu zmierza Koruga.

Intryguje mnie to, co nazywa on "synergią sztuki i nauki". Szczególnie zajmują go te powiązania między sztuką a nauką, dla których punktem wyjścia jest symetria popiątna: pracował już z artystami nad tym zagadnieniem.

Złote cięcie

W historii sztuki znajdziemy wiele zastosowań złotego cięcia . Czy będą to boskie proporcje czy modele geometryczne i matematyczne. Ciekawe wydaje się, że "dzieci instynktownie przedstawiają widziane rzeczy jako symbole geometryczne" (Encyclopedia Britannica).

Złote cięcie zostało zdefiniowane przez Lucasa Pacioli w jego renesansowym traktacie Divina proportione. To od niego pojęcie to przejęli Leonardo i Dürer. Neoimpresjoniści i kubiści interesowali się modelami matematycznymi: ci ostatni definiowali przedstawienie malarskie w kategoriach matematycznego systemu proporcji, by wspomnieć tylko założenia przyjmowane przez Section d'Or.

Kto wie czy obsesyjne wręcz zaangażowanie Cezanne'a w świat natury nie zrodziło się z intuicji na temat popiątnej symetrii życia, tak jak rozumiana jest ona w synergii umysłu Korugi - jako zespolenie nieświadomego i świadomego?

Nanoświat

Nanotechnologia kryje jeszcze wiele "sekretów". Zaledwie dotknęłam powierzchni zagadnienia.

Drexlerowski Foresight Institute monitoruje postępy nanotechnologii, organizując konferencje, z których pierwsza miała miejsce w 1989 roku. Dotąd odbyło się kilka spotkań, kolejne jest właśnie przygotowywane. Stanowią one okazję do dyskusji między naukowcami (chemicy, inżynierowie, fizycy), biznesmenami, zielonymi i tymi wszystkimi, którzy są zainteresowani społecznym i politycznym potencjałem nanotechnologii.

Gdzie jest tu miejsce dla artysty? Korporacja Nanothinc głosi, że jednym z jej celów jest powiązanie nauki oraz z technologii z kulturą i sztuką: "Nasza kompania stara się stara się w skali globalnej dawać wyraz potędze wyobraźni i kreatywności, u których podłoża leży dopiero rodząca się technologia. Budowanie mostów między sferami kultury i naukami jest w naszym przekonaniu ważnym i wartym wysiłku przedsięwzięciem korporacyjnym". Na stronie internetowej Nanothinc znajdziemy więcej informacji dotyczących działalności firmy oraz nanogalerię, gdzie pomieszczono przykłady realizacji stworzonych przez artystów, którzy zajmują się problemami nanotechnologii.

W 1992 roku Drexler wystąpił jako ekspert w dziedzinie nanotechnologii molekularnej przed Podkomisją Nauki, Technologii i Przestrzeni Kosmicznej przy Senackiej Komisji Handlu, Nauki i Transportu. Naciskany przez ówczesnego senatora Gore'a, by przytoczył konkretne dane, powiedział "...za piętnaście lat powinniśmy doczekać się zastosowań nanotechnologii na zaskakująco dużą skalę". Czyli w 2007 roku.

Koruga przepowiada, że w roku 2020 "technologia i inżynieria oparte na cząsteczce C60 staną się kosmiczną 'maszyną świetlną', która będzie przenosiła informację ludzką bezpośrednio do maszyny i vice versa". Być może brzmi to jak science fiction, ale tak przecież było z wieloma innowacjami, które teraz są dla nas czymś zupełnie oczywistym.

Nanotechnologia niesie ze sobą wiele pozytywnych i negatywnych możliwości. Jak pisze Jerry Mander w "Absence of the Sacred" obietnica Duponta - "lepszego życia dzięki chemii", i Westinghouse'a "perspektywa egzystencji elektronicznej" to nie tylko utopie. Omawiając aktualne technologie, Mander stwierdza:

"...pora zapytać czy droga, którą wybraliśmy i którą kroczymy spełnia nasze nadzieje, a jeśli nie, to czy spełni je kiedykolwiek."

Nanotechnologia to technologia w zarodku, kierunek jej rozwoju nie został jeszcze określony. Langdon Winner w The Whale and the Reactor zauważa: "Rzadko jesteśmy skłonni do zgłębiania, omawiania i oceniania wprowadzanych innowacji". Może już czas.

Tłumaczenie Ewa Mikina

archiwum_index