Je leest:

Gaat nanotechnologie de wereld redden?

Gaat nanotechnologie de wereld redden?

“APP moet wijs ingezet gaan worden”

Auteur: | 22 september 2013

Geen klimaatprobleem, geen tekort aan grondstoffen, maar slechts overvloed als het om spullen gaat? Volgens nanotechnologie grondlegger Eric Drexler ligt het straks allemaal binnen handbereik dankzij moleculaire nanotechnologie. Speciaal voor Kennislink vertelt hij over het waarom en hoe.

Van huis uit een Amerikaanse ingenieur, is Eric Drexler tegenwoordig als onderzoeker van toekomstige technologieën verbonden aan de Universiteit van Oxford. “Stel je voor, we zouden een wereld kunnen hebben waar mensen elkaar niet langer als een bedreiging hoeven te zien, omdat er meer dan genoeg van alles is.”
Pim Portegies Zwart

Veel mensen zien de toekomst nogal somber in, maar u schetst in uw nieuwe boek juist een nieuwe wereld van ‘Ongekende Overvloed’…

“Ja, dankzij atomair precies produceren – waarbij spullen van onderaf razendsnel worden opgebouwd uit moleculen en atomen door moleculaire machines op nanoschaal- kunnen we straks onbeperkt spullen produceren, zonder dat we nog een beroep hoeven te doen op grondstoffen die steeds schaarser worden, zoals olie. Omdat voor APP allerlei materialen ingezet kunnen worden, waaronder natuurlijke zoals zand, en er geen restmateriaal is of vervuilende processen is dit bovendien zeer milieuvriendelijk en goedkoop.

Maar dat is niet alles: deze technologie zou ook ingezet kunnen worden om bestaande milieuschade te herstellen, bijvoorbeeld door het gat in de ozonlaag weer te dichten – zodat deze planeet toch niet ten gronde hoeft te gaan aan de schadelijke handelingen van de mens."

Kan APP helpen het klimaatprobleem op te lossen?

Dit klinkt prachtig, maar ook wel een beetje als toekomstmuziek. Wanneer precies zouden we zo ver kunnen zijn?

“Poeh, dat is best een lastige vraag. De wetenschappelijke kennis is zeker voorhanden en als we ons erop gaan richten steeds beter gereedschap te maken om atomen en moleculen als bouwstenen te gaan gebruiken, dan zou ik zeggen dat, dat, 10 jaar te kort is, maar 20 jaar wel weer aan de lange kant lijkt.

Maar dan is het wel belangrijk dat de wetenschap zich ook echt gaat focussen op APP. Toen ik in de jaren tachtig op de mogelijkheid van nanotechnologie wees zijn mensen nogal met die term aan de haal gegaan, maar er is er helaas weinig gebeurd met het kernidee: produceren op nanoschaal door moleculaire machientjes in te zetten. Dit ondanks positieve aanbevelingen door de National Science Foundation in 2006."

Brug van nanodeeltjes gefabriceerd door MESA+, het Twentse nanotechnologie-instituut. De brug bestaat uit bolletjes polystyreen van 500 nm doorsnede, aan elkaar gelijmd met dendrimeren en gouddeelttjes.
Universiteit Twente

U hebt al het nodige vertelt, maar hoe gaat APP nou precies in z’n werk?

“Stel je een fabriek voor, laten we zeggen een autofabriek. Wat zie je daar? Onder meer onderdelen, gereedschap, bedrading, motoren en steeds vaker ook digitale kennis. Bij APP werkt het een beetje hetzelfde, maar dan in het piepklein; op een schaal die zo’n drie keer kleiner is dan een menselijke haar. Moleculaire machientjes, die voorgeprogrammeerd zijn om dit te doen, ‘plakken’ met behulp van hun manipulatoren atomen op en aan elkaar om uiteindelijk een ‘groot’ product naar keuze te creëren. En dat uiteindelijk met een productietijd die maar enkele minuten hoeft te duren.”

Voorstelling van hoe Atomair Precies Produceren in z’n werk gaat.

Is het echt zo gemakkelijk? Tijdens uw lezing in Kenniscafé de Balie beweerde professor Alan Rowan van de Radboud Universiteit dat we nog lang niet zo ver zijn en dat materialen op nanoschaal andere eigenschappen kunnen aannemen wat beperkingen oplevert. En volgens uw landgenoot Richard Smalley is moleculair fabriceren zelfs helemaal niet mogelijk.

“Om maar even met Smalley te beginnen: die focuste op de beperkingen van een bepaalde vorm van machinale mini-vingers, maar voor APP zijn die helemaal niet nodig.

Meer algemeen is het met APP misschien wel een beetje zoals met vliegtuigen. Als je voor het eerste vliegtuig er was had geluisterd naar critici die – in plaats van te kijken naar de mogelijkheden – bleven wijzen op het beperkende karakter van de zwaartekracht, of op het feit dat vogels heel anders vliegen, dan, tja, dan was de hele luchtvaart misschien wel letterlijk nooit van de grond gekomen."

Producten laagje voor laagje ‘uit het niets’ produceren op basis van digitale modellen: wat dat betreft vertoont APP flinke overeenkomsten met 3D printen. Alleen zou APP met meer materialen kunnen werken en sneller, preciezer en schoner kunnen produceren, meent Drexler.
flickr.com

Stel, we leven in een samenleving waarin alles gemaakt wordt met APP. Hoe ziet dan een gemiddelde dag eruit?

“Lastig om te zeggen, natuurlijk. Maar stel je bent arm en je woont in een superwarm land, dan kun je wellicht ook wakker worden in een koele ruimte met airco, omdat die dankzij APP zo gemakkelijk en goedkoop te maken zijn. En hoef je je dag niet te beginnen met de angst voor een tekort aan wat dan ook. Ook zouden we wellicht niet meer hoeven te forensen naar ons werk in vervuilende auto’s. Maar of APP inderdaad zulke positieve effecten zal hebben zal ook afhangen van de keuzes die we maken op het gebied van bijvoorbeeld politiek, economie en wetgeving. "

Als we straks zouden gaan produceren middels APP moeten we dan ook vrezen voor risico’s? In uw Engines of Creation boek uit 1986 wees u bijvoorbeeld op het gevaar van Grey Goo, waarbij zichzelf replicerende nanomachines alles op aarde zouden kunnen consumeren?

“Weet je, in die tijd voorzag ik nog vooral bioculaire machientjes, machines met deels biologische eigenschappen. Inmiddels is duidelijk dat dat we wel naar principes uit de biologie kunnen kijken ter inspiratie, maar we gewoon via normale werktuigbouwkundige principes kunnen produceren. Wel zou APP een enorme revolutie ontketenen in ons bestaan, waarbij veel zaken zoals we ze nu kennen behoorlijk op hun kop zouden komen te staan.”

Producten maken middels APP zou vooruitgang creëren, maar ook zeer ontwrichtend kunnen werken.
Marloes van Amerom

Is dat waarom u zegt uw boek niet geschreven te hebben om te overtuigen, maar om mensen tot nadenken aan te zetten?

“Precies. Alles staat in de startblokken voor APP, maar omdat het zulke enorme veranderingen met zich meebrengt kan het ook heel ontwrichtend werken. Zo is het belangrijk een zogenaamde ‘Nano kloof’ te voorkomen tussen arme en rijke landen. Bijvoorbeeld door de vele internationale samenwerkingsverbanden die er al zijn op het gebied van wetenschap en wederzijds kennis delen ook hierop te focusen.”

Wat zijn andere voorbeelden van manieren waarop APP ontwrichtend zou kunnen werken?

“Er zou een internationale wapenwedloop kunnen komen, omdat wapens zo veel makkelijker en goedkoper te maken zijn. Ook zijn er wellicht grote consequenties voor de wereldhandel, omdat producten nu gewoon overal gemaakt kunnen worden. Wat te denken van landen die nu economisch afhankelijk zijn van de export van hun grondstoffen bijvoorbeeld?

Tegelijkertijd kan APP juist nationale belangen een heel andere, meer positieve invulling geven, want strijd om schaarse grondstoffen is geen issue meer: er is immers juist overvloed. Daarmee zou een belangrijke oorzaak voor oorlogen kunnen verdwijnen.

Hoeven we straks dankzij APP alleen nog vroeg ons bed uit om de hond uit te laten?
Imageselect

Maar ook valt te denken aan wat mensen moeten gaan doen. Bij APP zijn geen mensenhanden nodig, waardoor het kan leiden tot massale werkloosheid. Het kan dan nuttig zijn om na te denken over wat we dan wel gaan doen.

Wat zouden we dan kunnen gaan doen?

Tja, misschien gaat het wat dat betreft wel zoals vroeger bij natuurvolkeren die in sommige seizoenen maar weinig tijd kwijt waren aan jagen en verzamelen en zich dan bezig hielden met sport, kunst maken, relaties onderhouden enzovoort, wie zal het zeggen? (lacht). En misschien gaan we ons wel inzetten om natuur- en klimaatschade te herstellen. Natuurlijk is techniek daarvoor niet voldoende, maar de beschikking daarover om die doelen te realiseren kan het wel makkelijker maken voor bijvoorbeeld activisten om hun plannen te realiseren."

U zei eerder in de Balie geen idealist te zijn, maar toch lijk ik wel degelijk een drang naar wereldverbetering bij u te proeven… Als u de zin “I have a dream” zou moeten afmaken wat zou dat dan zijn?

“Dat mensen het potentieel van APP gaan inzien en zich ervoor gaan inzetten om dat te gaan realiseren. Maar dan wel op een wijze manier uiteraard…”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 september 2013
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.