This was news to me…  I thought this was just something iRobot made up… go fig…

1. A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm.
2. A robot must obey any orders given to it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law.
3. A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law.

Disons le tout net, les nanorobots, ça n’existe pas.

Répétons le encore : les nanorobots, ça n’existe pas

Lorsque dans la vraie vie mon identité secrète de blogueur est découverte et que j’explique que je suis à peu près dans le domaine des nanotechnologies, on me pose invariablement cette question : et les nanorobots ? Ce à quoi je réponds : les nanorobots, ça n’existe pas. Mais c’est bien la preuve que cette angoisse est bien réelle pour le citoyen peu averti alors que cette menace n’est qu’un fantasme.

Qu’appelle-t-on nanorobot ?

Le nanorobot est un concept de science-fiction. Oui oui bien de science-fiction. Il appartient à l’imaginaire. Comme son nom l’indique, il s’agirait d’un robot de taille nanoscopique. Comme les chasseurs, il y a les bons et les mauvais nanorobots.

Les gentils nanorobots pourraient servir comme robots chirurgien ou pour soigner des maladies. C’est un peu l’idée que l’on retrouve dans le film le voyage fantastique, l’histoire d’un sous marin miniature qui pénètre dans le corps pour soigner un diplomate ayant subi une tentative d’assassinat. Les méchants nanorobots eux pourraient s’infiltrer partout et tuer insidieusement. Ils seraient utilisé pour l’espionnage ou en tant qu’armes de destruction. Plus fort que le polonium ! Bien souvent d’ailleurs, les gentils nanorobots ne seraient qu’un faux nez pour permettre de financer et de préparer bien tranquillement les méchants nanorobots. Heureusement Mulder et Scully veillent. C’est d’ailleurs le point de départ de la Proie Michael Crichton qui met en scène des gentils nanorobots qui échappent à leurs créateurs et deviennent des méchants nanorobots.

A ce stade de ce billet il est donc important de souligner une chose : les nanorobots, ça n’existe pas.

Une impossibilité technique

Car qu’en est-il dans la réalité des laboratoires ? (en dehors de celui du docteur No ou de la zone 51  ).

Et bien les nanorobots ne sont pas à l’ordre du jour. Ils ne sont même pas dans les roadmaps qui essayent d’envisager la recherche sur plusieurs décennies. Car fabriquer un nanorobot nécessiterait des compétences techniques hors de portée.

Résumons. Pour construire un nanorobot tel que l’imaginaire le perçoit c’est à dire un robot miniature il faut :

• un système de propulsion
• des capteurs
• un système de traitement de données pour que le nanorobot puisse recevoir des informations du milieu extérieur et réagir en conséquence
• un système d’alimentation

Etape ultime, une fois que l’on dispose de ces éléments qui fonctionnent séparemment, il faut bien sûr pouvoir assembler tout ces éléments et qu’en plus l’assemblage arrive à résister aux agressions extérieures. Et ceci est encore plus compliqué que les étapes précédentes.

Et bien rien que fabriquer ces constituants élémentaire est une tâche inenvisageable avant de très très longues années (si cela est possible un jour) : un système de traitement de données est inimaginable à l’heure actuelle, la question de l’alimentation est balbutiante.

Pour le système de propulsion, on pourrait renvoyer à cet exemple de “brouette moléculaire” ou celui ci d’imitation de la flagelle d’une bactérie : un très grand travail scientifique mais de là à annoncer un nouveau moteur il y a un pas car d’immenses difficultés subsistent (quand je dis immense cela se chiffre en nombre de thèse à faire travailler dessus )

Un concept discutable et une utilité à démontrer

Surtout, il est illusoire de vouloir transposer de tels concepts au niveau « nano ». Quand on pense nanorobot on pense à des petites bestioles, le plus souvent en métal.
Mais si on le prend le concept au pied de la lettre, un lymphocyte par exemple est déjà un nanorobot qui soigne. On le voit bien que ce concept même, chargé d’imaginaire,  est impropre pour caractériser les recherches qui se font actuellement en laboratoire. Les liens que je donne régulièrement sur mon compte twitter visible à droite donne une approche plus juste de ce qui se fait vraiment.

Dans le domaine du médicament, nul besoin de nanorobots téléguidés. Ce qui se développe en ce moment est plus frustre mais constitue  la pointe de le recherche. On peut citer par exemple  le cas de nanoparticules fonctionnalisées, particules de taille nanométrique contenant des médicaments ou d’autres substances sur lesquelles sont greffés des marqueurs biologiques. Les particules  peuvent ainsi cibler spécifiquement certaines cellules et apporter les traitements au plus près. (un billet est prévu prochainement sur ces recherches passionnantes)

Mais alors les nanorobots; ça existe ?

Vous l’avez compris les nanorobots ça n’existe pas en dehors du cadre de la science-fiction et surtout ce n’est pas près d’exister.

Qu’il soient utilisés dans des oeuvres de l’imaginaire parfait, je suis fan. Par contre cela devient gênant lorsqu’ils interviennent dans un débat sérieux. Comme cette conclusion de l’ article du monde ou dans cette émission de Jean-Pierre Elkabach. (à partir de la minute 47 avec notamment des nano-libellules de 150 g (sic) )

Le débat sur les nanotechnologies est déjà assez complexe, avec des notions techniques poussées pour la plupart des gens, des questions toxicologiques, éthiques, philosophiques, sociales sont en jeux. Il n’est nul besoin de faire intervenir la machine à fantasme pour brouiller les pistes.

Ah au fait vous l’ai-je dit ? Les nanorobots, ca n’existe pas.

]]> http://eleventwentyone.wordpress.com/2009/10/02/nanorobotics/ Fri, 02 Oct 2009 19:21:23 +0000 eleventwentyone http://eleventwentyone.wordpress.com/2009/10/02/nanorobotics/

So here’s one that’s interesting to me.  Nanorobotics.  Now according to many sites around the internet including Wikipedia, which let’s face it, isn’t the most credible of sources, Nanorobotics is at this moment, theoretical.  But I find the idea of having tiny robots, or even micro chips passing through our bloodstream completely fascinating.  I know there are going to be those out there that will question ethics and morals, and probably even those that will bring religion into and blah blah blah… you know, the same people that don’t believe in stem cell research to help find cures for diseases.  But think about it, having a microscopic robot monitoring blood sugar levels.  Or fighting off viruses.  Or even going in and clearing out clogged arteries.  Or perhaps a robot that can latch onto damaged retina to enable a blind person the ability to see?  There are plenty of places out there that are at this moment developing such technology and it will be a fascinating to see what the next 10 years will bring in the realm of nanorobotic technology.

I have a new project at school for my Numerical Computing course, and I’m very excited:

Project 3: Modeling with Ordinary Differential Equations
Due Tuesday, April 14, 2009

• Create a mathematical model of some real world system using ODEs (e.g. population models, physics models).
• Numerically solve these ODEs for a variety of initial conditions, so many possible behaviors can be studied.

For this project, I am planning on creating a model that follows the systems describing three distinct populations, each located in post-apocalyptic North America.

In this theoretical model, I will have a human population, a robotic population, and a nanorobotic population. They will each compete against the others in a free-for-all.

Humans

• They may start with a population well above 300 million.
• They will experience normal population growth, but the growth may be influenced by a carrying capacity and, to a minor extent, available sunlight (for solar cells).
• They will experience a technological breakthrough each subsequent year, increasing exponentially; this will help them wage war with the other populations.

Robots

• They may start with a population in the tens of millions, possibly thousands.
• Each quarter year, they will experience both a technological breakthrough and an increase in population, the breakthroughs increasing exponentially each quarter; this will help them wage war with the other populations as well as increase their rate of growth.
• The growth rate will be directly influenced by the amount of available sunlight.

Nanorobots

• They will experience an extremely high growth rate, similar to bacteria; this rate is sunlight and competing population biomass dependent, meaning that they will be powered through solar cells and through the consumption of the competing populations.
• The efficiency of their ability to kill / convert competing populations into biomass is directly related to sunlight.
• A swarm of nanobots will eventually blot out the light given from the sun, affecting the sunlight for a large majority of nanobots as well as both competing species.

None of these populations have the immediate ability to travel into space, so growth factors are dependent on the amount of power available for solar cells. The nanorobots have potentially unlimited population potential, capped by the raw biomass they consume and the maximum sunlight available.

Αν θέλετε να καταστρέψετε τον κόσμο, μην μπείτε στον κόπο να κατασκευάσετε μια βόμβα υδρογόνου. Απλώς κλέψτε μερικά αυτο-αναπαραγόμενα νανορομποτ και καλύψτε όλη την υδρόγειο με ένα γκρι αδηφάγο στρώμα.

Παρακολουθήστε το ξεκαρδιστικό BINTEO.

Just wow.

The release:

Chemists create two-armed nanorobotic device to maneuver world’s tiniest particles

Chemists at New York University and China’s Nanjing University have developed a two-armed nanorobotic device that can manipulate molecules within a device built from DNA. The device is described in the latest issue of the journal Nature Nanotechnology.

“The aim of nanotechnology is to put specific atomic and molecular species where we want them and when we want them there,” said NYU Chemistry Professor Nadrian Seeman, one of the co-authors. “This is a programmable unit that allows researchers to capture and maneuver patterns on a scale that is unprecedented.”

The device is approximately 150 x 50 x 8 nanometers. A nanometer is one billionth of a meter. Put another way, if a nanometer were the size of a normal apple, measuring approximately 10 centimeters in diameter, a normal apple, enlarged proportionally, would be roughly the size of the earth.

The creation enhances Seeman’s earlier work—a single nanorobotic arm, completed in 2006, marking the first time scientists had been able to employ a functional nanotechnology device within a DNA array.

The new, two-armed device employs DNA origami, a method unveiled in 2006 that uses a few hundred short DNA strands to direct a very long DNA strand to form structures that adopt any desired shape. These shapes, approximately 100 nanometers in diameter, are eight times larger and three times more complex than what could be created within a simple crystalline DNA array.

As with Seeman’s previous creation, the two-armed nanorobotic device enables the creation of new DNA structures, thereby potentially serving as a factory for assembling the building blocks of new materials. With this capability, it has the potential to develop new synthetic fibers, advance the encryption of information, and improve DNA-scaffolded computer assembly.

In the two-armed nanorobotic device, the arms face each other, ready to capture molecules that make up a DNA sequence. Using set strands that bind to its molecules, the arms are then able to change the structure of the device. This changes the sticky ends available to capture a new pattern component.

The researchers note that the device performs with 100 percent accuracy. Earlier trials revealed that it captured targeted molecules only 60 to 80 percent of the time. But by heating the device in the presence of the correct species, they found that the arms captured the targeted molecules 100 percent of the time.

They confirmed their results by atomic force microscopy (AFM), which permits features that are a few billionths of a meter to be visualized.

 

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The study’s other co-authors were Hongzhou Gu, a graduate student in NYU’s Department of Chemistry, and Jie Chao, who had been a visiting graduate student at NYU, and Professor Shou-Jun Xiao, both based at China’s Nanjing University.

 

Nanoteknologi merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan teknologi yang berkaitan dengan materi super kecil (nano). Nanopartikel adalah bagian dari nanoteknologi yang mempelajari partikel dengan ukuran 0.1 sampai 100 nanometer, biasanya disebut juga sebagai ultrafine particles. Dalam SI unit, nanometer didefinisikan sebagai 1×10^–9 meter ((1/milyar) meter). Satu nanometer sama dengan ikatan 6 atom karbon dan akan sama dengan kira-kira 1/40000 dari diameter rambut manusia.

Sifat-sifat nanopartikel sangat berbeda dengan bulk partikelnya. Sifat ini meliputi sifat elektrik, mekanik, magnetik maupun sifat optiknya. Material dengan ukuran nano mempunyai keunggulan dalam sifat-sifat tertentu yang sangat menguntungkan untuk aplikasi spesifik-nya. Sebagai contoh carbon nanotubes mempunyai kekuatan tarik 6 kali lebih kuat daripada baja, material phosphor Y₂O₃:Eu³⁺ mempunyai intensitas emisi 5 kali lebih kuat daripada bulk particles-nya (Sharma, P.K. et. al., 1999) dan masih banyak lagi. Sampai saat ini nanopartikel telah diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti elektronik, kedokteran, industri kimia dan kosmetik dan juga kedirgantaraan. Dalam perkembangannya, prospek teknologi ini akan semakin meningkat seiring dengan ditemukannya aplikasi-aplikasi baru lainnya.

Sejarah perkembangan nanoteknologi tidak lepas dari pengetahuan manusia tentang materi. Di awal abad ke-19, ilmuan menemukan fakta bahwa materi terdiri dari entitas yang terpisah yang disebut dengan atom. Feyman (1960) dalam artikelnya “There’s plenty of room at the bottom” membahas tentang keuntungan yang mungkin dapat diperoleh bila kita bisa mengontrol struktur materi dalam skala atom. Dia mencontohkan bila dalam 1 bit informasi hanya membutuhkan 100 atom, maka satu buku hanya memerlukan sebuah kubik dengan ukuran 0,02 in x 0,02 in x 0,02 in saja untuk menyimpannya. (Edelstein et. al, 1998).

Gambaran yang lebih dramatis diilustrasikan olen Dunkley R.W.S. (2004) bahwa dengan adanya nano-manufacturing kita bisa membuat berbagai barang sesuai dengan keinginan kita. Nano-assemblers akan memindahkan atom dan nano-robot pada tingkat atomik untuk membuat barang sesuai dengan yang kita inginkan. Kita bisa membuat “steak” hanya dengan menggunakan komponen atomiknya seperti oksigen, carbon dan “rumput”. Nano-robot akan menggabungkan atom-atom tersebut menjadi “steak”. Nanoteknologi akan melakukan apa yang dilakukan oleh ternak untuk membuat “steak”. Makanan akan dapat dengan mudah direplikasi dan bila hal ini terjadi maka akan berimplikasi pada kehidupan sosial kemasyarakatan.

Une nouveauté de plus dans le jeu, qui devrait encore plus le pimenter : il se peut que votre nanobotron perde une de ses pièces s’il est détruit lors d’un combat.

La pièce perdue sera projetée à quelques nanomètres mais il vous est possible de la récupérer en la ramassant (avant qu’un autre nanobotron ne le fasse).

La perte ne s’appliquera seulement qu’aux armes brachiales, céphaliques et systèmes de navigation.

Bienvenue sur le blog du site Nanobotronis.com.

Nanobotronis est un jeu multijoueurs en ligne dans un univers cyberobotique où vous construisez votre propre nanorobot parmi 272 097 792 possibilités !

Une fois chaques types de pièces assemblés, suivez ses déplacements en direct via le nanoscope, éradiquez les virus parcourant le jeu, défiez les nanorobots des autres joueurs pour vous enrichir et améliorer le vôtre.

Una partita di calcio con nanorobot - fuente
Video de un nanorobot suizo jugando fútbol.
La escala de 500 micrómetros se muestra abajo a la izquierda del video.

Este es un nanorobot que mide tan solo 500 micrómetros !
Es suizo y participa de una competencia con Carnegie Mellon, una de las academias navales de Annapolis, el Instituto Federal Suizo para la Tecnología y la Universidad Canadiense Simon Fraser.

Todo el desarrollo y su manipulación servirán para aplicarlos la medicina para cirujía reparadora de órganos, etc.

Una partita di calcio con nanorobot - fuente
Video de un nanorobot suizo jugando fútbol.
La escala de 500 micrómetros se muestra abajo a la izquierda del video.

Este es un nanorobot que mide tan solo 500 micrómetros !
Es suizo y participa de una competencia con Carnegie Mellon, una de las academias navales de Annapolis, el Instituto Federal Suizo para la Tecnología y la Universidad Canadiense Simon Fraser.

Todo el desarrollo y su manipulación servirán para aplicarlos la medicina para cirujía reparadora de órganos, etc.

Una partita di calcio con nanorobot - fuente
Video de un nanorobot suizo jugando fútbol.
La escala de 500 micrómetros se muestra abajo a la izquierda del video.

Este es un nanorobot que mide tan solo 500 micrómetros !
Es suizo y participa de una competencia con Carnegie Mellon, una de las academias navales de Annapolis, el Instituto Federal Suizo para la Tecnología y la Universidad Canadiense Simon Fraser.

Todo el desarrollo y su manipulación servirán para aplicarlos la medicina para cirujía reparadora de órganos, etc.