A régebben „Jövőkapitánynak” is becézett K. Eric Drexler 1986-ban publikálta a molekuláris nanotechnológia alapjait lerakó, azóta többször frissített Engines of Creation (A teremtés motorjai), 1992-ben pedig a technikai kivitelezést, benne a molekuláris gyártást is leíró Nanorendszerek (Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computation) kötetet.
Magát a nanotechnológia kifejezést 1971-ben használták először, míg a milliméter milliomod-részét jelentő világokat feltáró tudományág „bevezető előadását” a később Nobel-díjas Richard Feynman tartotta 1959-ben, az Amerikai Fizikus Társaság éves gyűlésén.
A drexleri – „klasszikus” – nanotechnológia alapgondolatai többek között az anyagok, szerkezetek, eszközök stb. alulról felfelé (bottom-up), atomról atomra történő építése, vagy az önmagukat összeszerelő, önmaguktól szaporodó mikroszkopikus méretű nanorobotok (self-replicating nanotechnological knowbots, nanobots), amelyek aztán nagyobb gépeket hoznak létre.
A New York Egyetem egyik projektje pontosan ezt az ön-összeszerelést célozta meg – molekuláris szinten, 3D nyomtatással. A koncepció lényege, hogy speciális programozással részecskék bármely tetszőleges formába rendezik magukat. Az így keletkező mikroszerkezetek egyrészt úgy hajtanak végre feladatokat, mint a sejtek, másrészt nagyobb struktúrák alapjait képezik.
A new yorki kutatók gömbalakú és folyékony maggal rendelkező „foltos” részecskéi (patchy particles) az emberi sejt tized-század részei, kicsit úgy működnek, mint a Lego-építőkockák, alulról felfelé haladva egyre komplexebb alakzatokká alakíthatók. A gömböket még kisebb, háromszög alakú részecskékből igencsak bonyolult eljárással, úgynevezett „kolloid fúzióval” dolgozták ki. (A kolloidok olyan anyagok, amelyek részecskéinek nagysága nagyobb, mint az atomok és a molekulák mérete, de szabad szemmel még nem különböztethetőek meg, esetleg erős felbontású mikroszkóppal láthatóvá tehetőek.” – Wikipédia)
A nem oldódó részecskéket folyadékba tették, ahol különböző fizikai és vegyi folyamatok hatására kapcsolatba léptek egymással, és szilárd csoportot képeztek, folyékony maggal. A kivitelezést a jelenség szimulálására fejlesztett szoftver végezte el, majd laboratóriumi kísérletek következtek. A fúzióval kétféle foltos, szedett-vedett részecske jött létre: az egyik a folyékony foltokat használva kapcsolódik szomszédjaihoz, a másik komplex 3D formákká összekapcsolódó folyékony csomókat képez a felületen.
A részecskék közötti tartós kötésekhez lágyító szert használtak, és az anyagot is alaposan megdolgozták.
A kutatók szerint a kolloid-alapú ön-összeszerelés forradalmasíthatja a 3D nyomtatást. Képzeljük el, hogy milliméter-töredéknyi autót printelünk, amely egy nap működni is fog. Építettek már 3DP-vel baktérium-meghajtású mikromotorokat (Sapienza Egyetem, Róma) és az emberi szervezetben magukat hajtva gyógyszert szállító „mikróúszókat” (Max Planck Intézet) is.
És ez csak az út kezdete. 3D nyomtatással egy szép napon tényleg valóra válhatnak a sokáig fantasztának tartott Drexler jövőlátomásai.
