Вы - новичок

и хотите больше узнать о движении или вступить в него

Вы - активист

и вас интересует жизнь движения

Вы - инвестор

и вы заинтересовались проектами движения и возможностью финансирования

Вы - журналист

и ищете информацию или хотите взять интервью

Сценарий №2 группы специалистов CRN (Центра ответственных нанотехнологий США): Позитивные ожидания

Дата опубликования статьи: 27.11.2009

2008 год. Когда первая "поздняя бета-версия" машины RepRap, "размножающегося скоростного прототипизатора", вышла в начале 2008 года, для критиков это была большая удача. Машина медленная. Выглядит неуклюжей. На самом деле не может размножаться без добавления нескольких ключевых коммерческих деталей. Но где критики увидели гадкого утёнка, студенты-дизайнеры, хакеры-самоделкины и энтузиасты открытых исходников углядели зарождающегося лебедя. В течение лета появились дюжины новых проектов фаббера (некоторые как модификации RepRap, но большинство как новые разработки), и к осени некоторые фактически выпустили устройства, с которыми предприимчивые домашние пользователи могли поэкспериментировать. Дальновидные стратеги крупных ритейлеров и производителей потребительских товаров почувствовали отчётливую угрозу для самой сути своего бизнеса.

Началась эра открытого фаббера, и после конца десятилетия свободные хакеры и сторонники движения Open Source обратили своё внимание на железо. Несколько начинающих фирм стали продавать (лицензированные...обычно) работы различных любительских и академических программ по исследованию фабрикации; используя методы производства, основанные на фабберах, они быстро опустили цены до нескольких сотен долларов. Эти аппараты, постоянно совершенствуемые глобальным сообществом пользователей, смогли сделать растущий каталог простых твердополимерных продуктов. Большинство основывалось на стандартных цифровых разработках, доступных в Сети, но об этих продуктах заботилось распределённое сообщество создателей, работающих на переднем крае разработки продуктов для фабберов.

Для обычных пользователей первоначально существовало несколько недостатков применения фабберов на дому. Во-первых, наиболее очевидным для многих критиков стал вопрос, насколько рентабельным является фаббинг на дому, в глобализованном мире дешевой рабсилы. На первый взгляд, покупка пластиковой штуковины, сделанной на другой стороне земного шара и доставленной миллионной партией, имеет больше смысла, чем создание её же, но дома, по крайней мере при нынешних ценах. Эта поверхностное преимущество, однако, не длилось долго, и к концу десятилетия рост расходов на топливо, налоги на CO2, и периодические напряженности в торговле значительно сократили разрыв в стоимости.

2011. "И я сказал: Вы по-моему разумеете?" Существует и другой менее заметный недостаток - отсутствие совместимости различных фабберов. Среди первого поколения дешёвых фабберов лишь некоторые конструкции имели одинаковые компоненты, и еще меньше имели одинаковые форматы программного обеспечения. Но это тоже изменилось: в 2011 году Международная Группа Открытого Производства и Изготовления (МГОПИ) опубликовала Открытую спецификацию фаббинга версии 1.0 с изложением стандартов для проектирования сложных компонентов и с указанием материалов, применяемых в качестве исходного сырья, для легкой интеграции в открытые устройства фабрикации.

Для индустрии открылась ниша, основанная на производстве и обратной совместимости компонентов, сложность которых на настоящий момент за пределами возможностей персональных фабрикаторов. Печатные платы и соединения для электроники фабрикуются просто, но полимерные микрочипы остались медленными и крупногабаритными. Большие фирменные магазины комплектующих выделили место в каталогах для компонентов, совместимых с Открытой спецификацией фаббинга и очищенных сырьевых материалов.

Имевшие место несколько лет назад опасения производителей и крупных розничных распространителей оказались совершенно оправданными. В удивительно короткие сроки Открытый фаббинг оказал значительное влияние на отрасль производства потребительских товаров, так же, как свободное и открытое программное обеспечение оказало важное конкурентное влияние на рынки проприетарного программного обеспечения в предыдущие десятилетия. Сценарии полностью обеспечиваемого Открытым фаббингом мира привлекли внимание общественности и журналов о популярных технологиях, которые заполнились преувеличенными рассказами о местах в мире, где устройства Открытого фаббинга являются "единственно доступными".

Настоящая важность фаббинга не в замене всего производства и даже не в обеспечении локального производства привычных дешёвых продуктов. Скорее, ценность Открытого фаббинга хорошо видна в его способности созидать совершенно новые рынки для специализированных товаров. Первый широко признанный пример тому обошел мир в 2013, когда независимый проект по солнечной энергии опубликовал модификацию Открытого фаббинга, позволяющую изготавливать солнечные элементы непосредственно из сырья. Элементы на выходе получились поначалу весьма неэффективными, но они оказались настолько дешевле коммерческих устройств, что их популярность резко взлетела.

Экологические проблемы становятся главной движущей силой систем изготовления. В 2013 году британский исследователь Открытого фаббинга разрабатывает основанную на кукурузе производную пластика для использования в Открытом фаббинге взамен существующей пластмассе, сделанной на нефтяной основе. В 2014 году Intel выпускает спецификацию фаббинга с открытым исходным кодом для высокоскоростного, ультра-малопотребляющего полимерного чипа, который быстро становится предпочтительным процессором для бытовой электроники. Не случайно, что этот успех приводит к существенному росту на рынке коммерческих высоко скоростных, ультра-малопотребляющих кремниевых и углеродных чипов корпорации Intel.

2014: "Фантастическое Путешествие 2.0." Действие происходит не только в мире технических приспособлений и устройств. В исследовательских лабораториях по всему миру медицинские исследования достигли устойчивого прогресса в построении устройств с непрерывно уменьшающимся масштабом. В 2014-м академические исследователи опубликовали положительные результаты лечения болезни Альцгеймера с помощью "микроботов" - устройств для доставки лекарств, которые могут быть введены в поток крови и удалённо управляться извне при помощи магнитных полей и направленной радиации. Управление по контролю за продуктами и лекарствами попробовало начать лечение в этот же год, но непонимание новой архитектуры (содержат ли сами микроботы лекарство или они являются транспортом?) вызвало задержки.

Эти задержки привели к результату, удивившему некоторых наблюдателей вне правительства. "Медицинский туризм" - практика путешествий за границу для проведения сложных медицинских операций с целью сэкономить деньги - уже стал достаточно популярен среди американских пациентов, хронически не имеющих медицинской страховки. Он испытал значительный бум в связи с предлагаемыми в Сингапуре, Таиланде и Индии курсами лечения болезни Альцгеймера с помощью микроботов до их утверждения FDA (Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США). И вскоре с ними начали успешно конкурировать океанские круизные предприятия, занявшиеся доставкой пациентов в международные воды для лечения за пределами юрисдикции США.

Тема применения технологии как способа обойти агрессивный официальный контроль: мантра интернет-бума 1990-х вернулась с местью в середине десятилетия. К 2015 году детали роутера на базе технологии Открытого фаббинга стали стоить 2 доллара, их стало можно заказать почтой или через местные магазины ПК. Телекоммуникационные компании, привыкшие ограничивать клиентам широкополосный доступ в Интернет для их защиты от эпидемий вредоносного ПО, оказались в ситуации, когда любительские сети и сети сообществ, работающие на основе дешевых ячеечных маршрутизаторах, всё чаще используются, чтобы обойти их. Возможно, по иронии судьбы, предсказания и сторонников сетей из ячеек (что подобные сети приведут к инновациям), и претензии традиционных телекоммуникационных компании (что подобные сети вызовут хаос вредоносного программного обеспечения) оправдались.

Маленькие Братья следят за тобой: в 2016 году группа активистов, выступающая за информационную открытость, базирующаяся в окрестностях Лос-Анджелеса с высоким уровнем преступности, добавила сеть из камер (из материалов стоимостью примерно в десять центов) в свои маршрутизаторы, созданные по технологии Открытого фаббинга. Но вместо того, чтобы создавать частные видеоархивы, они предоставили универсальный доступ к этим камерам всему миру через Интернет. Возникли споры и дискуссии по поводу правильности и законности открытого наблюдения и всепроникающей прозрачности, часто высмеиваемой как "общественная слежка".

В 2017 анализирующее видео программное обеспечение, запущенное на этом публичном сетевом видеоархиве, выявило новые доказательства, которые пролили свет на внутреннее дело террористической бомбардировки. Доказательства опровергли прежний приговор и привели к аресту и осуждению другого подозреваемого. Обвинение признало, что ошибка никогда не была бы исправлена обычными сетями надзора полиции в том месте, которые имеют строгие требования для получения доступа.

Американский союз защиты гражданских свобод, Фонд электронных рубежей и другие правозащитные организации были менее восторженны, утверждая, что требования являются одним из способов, препятствующих злоупотреблениям в системе. Единичные усилия по созданию правил для контроля за использованием вездесущих открытых сетей потерпели неудачу, и общество подверглось ряду громких уголовных дел в Калифорнии по вопросам точности и законности записей. Некоторые приговоры позднее были отмены Верховным судом штата.

"Может быть, обычная простуда будет следующей?" В том же году медицинские исследователи объявили, что слегка модифицированная версия микробота для лечения болезни Альцгеймера также удивительно эффективна в отношении большинства форм рака, и обратились к FDA (Управлению по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США) для проведения испытаний этого лечения. Это стало седьмым суб-микронным методом противораковых воздействий на стадии рассмотрения. Хотя большинство методов показывали, по крайней мере, определенный уровень полезности, метод микроботов дал самое управляемое лечение. К концу года медицинские и технические специалисты небрежно заговорили о "лекарстве от рака".

Несмотря на ускоренные клинические испытания, лечение оказалось ещё одной крупной находкой для индустрии медицинского туризма, и широко разрекламированная ремиссия рака распространилась по всем средствам массовой информации, повышая общественное давление на федеральное правительство. Общество требовало от правительства как можно скорее официально одобрить эту технологию. Конгресс провел слушания по реформе FDA, настраивая тех, кто был обеспокоен второсортным положением американской системы здравоохранения, в отношении тех, кто считал, что обширный, тщательный контроль не следует менять только из-за нескольких чрезвычайно эффективных методов лечения. Этот конфликт продолжился в течение следующего десятилетия.

"Доставь меня домой, гипердорога": в 2018 году Китай внедрил проект "умные дороги", объединяющий асфальт, который собирает солнечную энергию, беспроводную систему безопасности дорожного движения и навигации, перестраиваемые маркеры полос и телекоммуникационную инфраструктуру в единую архитектуру. Большинство компонент изготавливались фабами на месте работ, а не доставлялись с завода. Хотя про это трубили как про прорыв в строительстве, такое использование новых технологий изготовления становилось все более распространенным явлением.

Пример гипердороги является характеристикой изменений вызванных достижениями в технологиях производства: повышение эффективности; расширение местного производства, предложение небольшим рынкам индивидуальной поддержки, когда-то предоставляемой только крупным покупателям; выравнивание экономических различий между развитыми и развивающимися странами. Все это очень полезно, очень важно ... и очень эволюционно, а не революционно.

Так где же во всём этом нанотехнология?

Эволюционное мы делаем немедленно; революционное делает немного по многим путям, успех микромасштабной фабрикации был обеспечен как для медленной, так и для продвинутой нанофабрикации. Мощь фабберов означала, что социальные и экономические цели, которые могли продвинуть разработку нанопроизводства, были только частично удовлетворены; состязательное преимущество от быстрой разработки с наноразмерной фабрикацией не полностью компенсировало дороговизну и риск, которые несла такая разработка. Наоборот, опыт разработки технологий фаббера позволили исследователям нанофабрик избежать непонятных тонкостей и тупиков и принять уже родной язык для постройки интерфейсов программирования и дизайна продуктов. Когда нанофабберы появились, они не были на 100% готовыми, но они были намного ближе, чем могли бы быть когда-либо.

Успехи в производстве биологических устройств микро- и наномасштабов помогли также оформить зарождение "истинной" нанотехнологии. Уже появились и находятся в стадии испытаний протоколы по токсичности и интерфейсам управления, стандарты на устройства. Хотя некоторые разработчики нанотехнологий и высмеивали системы Открытого фаббинга и медицинские микроботы как "школьные задачки" для нанотехнологии, правда состоит в том, что эти предварительные системы сделали возможным внедрение молекулярного производства в широкую экономическую практику без значительного социального стресса. Мы уже имели дело с подобными системами, и нанотехнологическое производство проследовало уже знакомым путем.

И вот настало время, когда технологии молекулярного производства достигли зрелости на уровне наномасштаба, Открытый фаббинг стал неоспоримым фактом мировой жизни. Так что не удивительно, что первые устройства собранные с поатомной точностью, были разработаны с учетом технологий Открытого фаббинга, позволяющей обеспечить интеграцию в существующие открытые стандарты для производственной инфраструктуры человеческого масштаба. В то время, как сомнения по части общественной безопасности остудили инициативы неограниченного распространения фабов атомной точности, свобода и удобство интеграции сертифицированных готовых компонентов наномасштаба (прозванных "наноблоками") в домашние нанофабрики в основном удовлетворили потребительский спрос и ожидания в части приложений, требующих атомно-точной сборки.

Это, конечно, не было той тотальной трансформацией, которую предвещали апологеты начала века, и она не вылилась в сверхускоренную гонку вооружений или в создание суперразумного искусственного интеллекта. По словам одного разочарованного футуриста, так сильно предвосхищавшийся приход молекулярного производства оказался на деле "несколько скучноватым". Но для миллиардов людей по всему миру, что получили возможность стать не просто потребителями систем созданных по нанотехнологиям, но также их проектировщиками и производителями в одном лице, - для этих людей рассвет нано-эры стал каким угодно, но не скучным.


CRN Scenario Working Group: Michael Anissimov, Michael Buerger, Steve Burgess, Jamais Cascio, Steffen Christensen, Tom Cowper, Tom Craver, Fern Evitt, Tristan Hambling, Bob Krone and others (http://www.crnano.org/CTF-Scenarios.htm#Group), “CRN Task Force Scenario #2: Positive Expectations”

Перевод: © Alexander230, Михаил, Voloshin, zakal, danila, pashuntiy: translated.by.