بهتر است در ابتدا مطالبی راجع  نانو تکنولوژی و کاربردهایش را بخوانیم و در ادامه هم از ابعاد و مقياس نانويی بگوييم . از مثالی که ريچارد فايمن در سخنرانی خود استفاده کرد ، شروع می کنيم . در واقع با اين مثال می خواهيم تفاوت ابعاد و اندازه های نانويي را با اندازه های خيلی کوچکی که تکنولوژی آنها هم اکنون در دسترس است ، مقايسه ای بکنيم .

فاينمن با اين سوال شروع کرد : " چرا نمی توانيم 29 جلد دايره المعارف بريتانيکا را به سر يک سوزن بنويسيم ؟ " و ادامه داد " قطر ته سوزن 1/16 اينچ است . اگر آن را 25 هزار بار بزرگ کنيم سطح آن با کل سطح صفحات دائره المعارف يکی می شود . پس کافی است همه نوشته ها را 25 هزار با کوچک کنيم . و آنچه مهم است اينکه چطور ما کوچک بنويسيم؟ و روشهايي برای اين کار پيشنهاد کرد : اولين روش بکار بردن عدسی ميکروسکوپ الکترونی بصورت وارونه است تا با همان قدرت بزرگ کردن به طور برعکس در کوچک کردن آنها کاربرد داشته باشد . روش دوم اينکه پرده ای با سوراخهای بسيار ريز به شکل حروفها بسازيم و با ايجاد جرقه در پشت سوراخها روی صفحه فلزی پشت آن بنويسيم و نهايتاً او اين سوال را مطرح کرد که اگر تمام کتابهای جهان را به همين ترتيب به روی فلز بنويسيم ، اندازه آن چقدر می شود ؟ به نظر او با يک حساب سرانگشتی حدود 24 ميليون جلد کتاب وجود دارد يعنی يک ميليون برابر سطحی که 24 جلد دايره المعارف اشغال کرده است و با اين روش کوچک سازی به سطحی معادل 3 يارد مربع يا حدود 35 صفحه کتاب می رسيم که تقريباً نصف يک مجله است يعنی به اين ترتيب شما همه اطلاعاتی را که انسانها ثبت کرده اند بصورت يک جزوه در اختيار داريد . اما حالا مساله را به نوعی ديگر در نظر بگيريد ، فرض کنيد بجای چاپ مستقيم تصاوير و اطلاعات ، حروف را به صورت کدی از نقطه ها و خطوط نمايش دهيم در اينصورت می توان هر حرف را با 6 يا 7 نقطه يا خط بيان کرد . حالا بجای آنکه همانند قبل هر چيزی را بنويسيم ، از مواد درونی خود سوزن استفاده می کنيم . هر نقطه را با ذره کوچکی از ماده نمايش می دهيم و هر خط را با دو ذره مجاور يکديگر ماده و به همين ترتيب ادمه می دهيم . پيرو يک سنت قديمی هر قسمت از اطلاعات به يک مکعب کوچک 5 × 5 × 5 يا 125 اتمی احتياج دارد . شايد ما به صد و چند اتم منفرد احتياج داريم تا در مرحله انتشار يا هر مرحله ديگر مطمئن شويم که اطلاعاتی از بين نرفته است . با يک تخمين در مورد 24 ميليون جلد کتاب فاينمن بيان کرد که خانه های اطلاعاتی موجود 10 به توان 15 است . در هر قسمت 100 اتم مجاز است و به اين ترتيب به اين نتيجه می رسيم که همه اطلاعاتی که انسان در تمام کتابهای جهان گرد آوری کرده ، با اين فرم بصورت مکعبی با ضلع دو هزارم اينچ قرار می گيرد که همان آشکار ترين گرده خاکی است که می توان با چشم ديد !

خوب ! نظرتان چيست ؟ 35 صفحه کتاب يا يک ذره گرد و خاک ! می توانيد تصور کنيد که اگر اطلاعات اينگونه نگهداری بشوند چه کيفی برای بردن کتابهايتان به مدرسه احتياج داريد ! مواظب باشيد کل اطلاعات بشريت را گم نکنيد ! اما فقط فضای زياد و حجمهای بالا نبود که دانشمندان را به سمت تکنولوژی اندازه های نانو سوق داد . مفاهيم ديگری هم در اين فناوری مطرح شد که اميدهای زيادی به دانشمندان می داد تا دنيا را دقيق تر در کنترل بگيرند !

نانو کامپيوتر و نانو اسمبلر ، دو مفهوم جديدی هستند که در علم نانويي مطرح می شوند نانو کامپيوتر همان طور که از اسمش پيدا است ماشينی مولکولی است که قادر است با انجام يک سری اعمال و ادارة آنها ، نتيجه ای توليد نمايد . در عمل اين وسيله تا حدی با ميکرو کامپيوترهای امروزی متفاوت است چرا که برای جلوگيری از اثرات کوانتومی الکترونها ، نانو - کامپيوترها اساس مکانيکی شبيه به کامپيوترهای اوليه يا ماشينهای جمع کننده ( Adding Machine ( دارند ، البته اين ماشين جمع کنندة ما که ابعاد نانويي دارد ميليونها بار کوچکتر و سريعتر از ميکرو کامپيوترهای امروزی است ! دانشمندان در تلاش برای ساختن چنين کامپيوترهايي هستند تا بوسيله آنها ساخت نانو اسمبلر هم فراهم شود . " نانو اسمبلر ماشينی است که بتواند خودش را کپی کند ! " نانو اسمبلر وسيله ای است که می تواند اتمها را به شکلهای مورد نظر ، دقيقاً آرايش و نظم دهی کند . امروزه کارکردن در تراز اتمی به نيروی اتمی ميکروسکوپی گران قيمت AFM نياز دارد که از ميدان الکتريکی برای هل دادن اتمها به سمت جايگاهشان استفاده می کند ولی نانو اسمبلر می تواند به سادگی اتمها را از جايگاهشان خارج کند و همانند يک دستگاه بافندگی در محل مورد نظر بهم پيوند دهد . همان کاری که ريبوزومها در بدن ما انجام می دهند ! DNA را به صورت RNA کپی می کنند و سپس آمينو اسيد صحيح را جهت ساخت پروتئين ها جمع آوری می کنند. پس بدن ما پر است از نانو اسمبلر !

توليد نانو اسمبلر در واقع يک هدف نهايي و مهم در نانو تکنولوژی است وقتی يک نانو اسمبلر کامل در دسترس باشد تقريباً همه چيز ممکن می شود و اين مهمترين و بزرگترين خواسته دانشمندان نانو تکنولوژی است . کدام ساده تر است ، تهيه کپی از ماشين يا تهيه ماشينی که خودش را کپی کند ؟ در مقياس ماکرو مولکولی ساختن يک کپی خيلی ساده تر از ساختن ماشينی است که بتواند خودش را کپی کند اما در تراز مولکولی اين مساله بر - عکس است يعنی ساختن ماشينی که بتواند خود را کپی کند کار را برای ما بارها ساده تر از ساختن ماشين ديگر می کند .

ماشين تکرار شونده ، مزيت يا آفت ؟ مزيت بزرگی است که با يک اسمبلر بتوانيم هر چقدر که بخواهيم ماشين ايجاد کنيم . اما اگر اين نانو اسمبلر بصورت عمدی يا تصادفی در محيط آزاد شود ، تنها با داشتن برنامه تکثير در عرض مدتی کمتر از 72 ساعت تمام سطح سياره يعنی گياهان، حيوانات، سنگها و صخره ها از نانيت ها ( ماده لزج و خاکستری رنگ چسبناک “gray goo” ) پوشيده خواهد شد . اما زياد نگران نباشيد چون درکسلر Drexler که يکی از دانشمندان مشهور نانو تکنولوژی است ، اين موضوع را فرضيه ای بيش نمی داند و مزايای توليد اين ماشينها را بسيار بيشتر از معايب آنها می داند . از ديدگاه او چنين فاجعه ای امکان وقوع ندارد . * چوبی کامل با شکل و خاصيت دلخواه ما ! در صورت پيدايش اين ماشينها با جابجايي اتم ها مطابق يک برنامه برنامه ريزی دقيق می توان يک مولکول از نوع ساختمان چوب را تهيه کرد و سپس آن را در فرآيند خود تکثيری ، به صورت چوبی کامل با شکل و خاصيت مورد نظرمان ( مقاومت ، ابعاد و حتی بوی مخصوص ) توليد کرد . مثلاً اين چوب می تواند به حدی مقاوم ساخته شود که از فولاد نيز مستحکمتر باشد . در صورت تحقق اين روش ديگر نيازی به کارگر چوب بری ، نجار و مبل ساز نخواهيم داشت !

* فرش جاده ها ! با استفاده از نانو اسمبلر بشر قادر خواهد بود فرضاً در سطح مولکولی نانيتهايی توليد کند بصورت يک لايه نازک سلولهای خورشيدی ، که قادر هستند انرژی خورشيد را به الکتريسيته تبديل کنند و جاده های کشور را با اين لايه فرش کند و با يک مقاومتر مانند الماس ( که آن هم به کمک نانو اسمبلرها ساخته می شود ) پوشش دهد . در چنين حالتی اين جاده ها ، توانايی توليد انرژی چند برابر مصرف جهانی را دارند ! می بينيد امکاناتی که نانو تکنولوژی به ما می دهد باور کردنی نيست ! اما حقيقت دارد همه ما آرزوی چنين روزهايي را داريم که دستگاههايی ساخته شود که از يک سو اتمها را با طراحی تعيين شده وارد کنيم و از سوی ديگر هر نوع جسم ، کالا يا ماده ای که دستگاه برای آن برنامه ريزی شده را تحويل بگيريم .

بالا رفتن از تپه های سرا شیب  در ابتدا نیاز به گامهای آهسته دارد.          شکسپیر