Richard Feynman je 29. decembra 1959. na Caltechu izložio viziju manipulacije materijom na atomskoj skali u predavanju „Plenty of Room at the Bottom“. Predložio je ideje kao što su pomeranje pojedinačnih atoma, ultrakompaktna memorija i gutljive biomedicinske mašine, te ponudio dve nagrade po 1.000 dolara za demonstracije. Neki njegovi predlozi su se ostvarili decenijama kasnije, a termin „nanotehnologija“ definisan je 1974. od Noria Taniguchija.
Kako je Richard Feynman 1959. predvideo nanotehnologiju — predavanje „Plenty of Room at the Bottom“
Richard Feynman dreamed up the notion of nanotechnology in 1959, but the word wouldn't be coined until 1974. Historians debate how much his vision drove innovations in the field. | Credit: Science Photo Library
Milestone: Vizija nanotehnologije izložena
Datum: 29. decembar 1959.
Mesto: Pasadena, Kalifornija (Caltech)
Ko: Richard Feynman
Jednog decembarskog dana na Caltechu, fizičar Richard Feynman održao je duhovito i provokativno predavanje naslovljeno „Plenty of Room at the Bottom“ u kojem je zamislio mogućnosti manipulacije materijom na atomskoj i molekulskoj skali — ideje koje će kasnije biti povezane s današnjom nanotehnologijom.
Šta je predložio?
Feynman je pozvao naučnike da razmisle o praktičnim i revolucionarnim primenama rada na „maloj skali“. Umesto dosadašnjih egzibicija kao što je upisivanje Očenaša na vrh igle, on je ilustrativno predložio da bi se na vrhu igle mogla upisati cela 24-svesna enciklopedija i da bi to moglo ostati čitljivo.
Richard Feynman dreamed up the notion of nanotechnology in 1959, but the word wouldn't be coined until 1974. Historians debate how much his vision drove innovations in the field. | Credit:Photo 12/ Contributor/ Getty Images
„Ali to nije ništa; to je najprimitivniji, usporeni korak u smeru o kojem ću govoriti. Ispod toga je zaprepašćujuće mali svet.“ — Richard Feynman
Tokom predavanja izložio je niz tada futurističkih ideja: elektronski i tunelski mikroskopi koji bi mogli pomerati pojedinačne atome, ultrakompaktna memorija podataka, minijaturni računari i čak gutljive biološke mašine koje ulaze u organe kako bi otklonile kvarove i popravile ih malim instrumentima. Predložio je i konkretne metode za postizanje ovih ciljeva, poput manipulacije svetlom i jonima.
Nagrade i rani primeri
Feynman je na kraju izložio dva izazova s nagradama: po 1.000 dolara za (1) umanjenje teksta iz knjige 25.000 puta tako da se može čitati elektronskim mikroskopom i (2) izradu motora ne većeg od 1/64 inča kubnog. Godine 1960. inženjer William McLellan konstruisao je motor od oko 250 mikrograma sastavljen od 13 delova; Feynman mu je čestitao i isplatio nagradu.
Prvi izazov (umanjenje teksta) rešen je decenijama kasnije, 1985. godine, kada je Thomas Newman sa Stanforda uspešno umanjio prvu stranu iz Dickensovog romana „A Tale of Two Cities“ tako da se može čitati pomoću elektronskog mikroskopa.
Uticaj i istorijska perspektiva
Danas se Feynmanovo predavanje često navodi kao simboličan trenutak koji je podstakao interes za rad na atomskoj skali — ali istorija je nijansiranija. Sam pojam „nanotehnologija“ skovao je Norio Taniguchi 1974. godine kao „obradu, razdvajanje, konsolidaciju i deformaciju materijala atom po atom ili molekul po molekul“. Mnogi istoričari nauke tvrde da je polje imalo sopstveni tok razvoja; pre 1980. Feynmanovo predavanje je bilo citirano relativno retko (manje od 10 puta), što pokazuje da ono nije jedini pokretač kasnijih inovacija.
Predikcije koje su se ostvarile
Mnoge ideje koje je Feynman izneo ipak su se ostvarile: u kasnim 1980-im i početkom 1990-ih, istraživači poput Don Eiglera demonstrirali su manipulaciju pojedinačnih atoma pomoću skenirajućeg tunelskog mikroskopa (STM). Danas u džepovima nosimo računare mnogo moćnije od onih iz Feynmanove epohe, a u biomedicinskim istraživanjima razvijaju se nanostrukture i nanodelivery sistemi koji podsećaju na koncept „minijaturnih mašina“ koje je zamišljao.
Bez obzira na to da li je njegovo predavanje direktno pokrenulo polje, Feynmanova jasna vizija i izazovi koje je postavio i dalje inspirišu naučnike i javnost da razmišljaju o granicama mogućeg na najnižim skalama materije.
Ključni datumi
1959: Feynmanovo predavanje na Caltechu.
1960: William McLellan konstruisao minijaturni motor.
1974: Norio Taniguchi definiše pojam „nanotehnologija“.
1985: Thomas Newman umanji stranu iz Dickensovog romana.
1990 (krajem 1980-ih/1990): Demonstracije manipulacije atomima pomoću STM-a.
Pomozite nam da budemo bolji.
