Более 170 лет назад в Англии профессор Кембриджского университета Чарльз Бэбидж начал строить гигантскую вычислительную машину. Она должна была выполнять арифметические и логические действия и иметь управляющее и запоминающее устройства. Все это производилось с помощью бесчисленных зубчатых колес и колесиков.

До конца осуществить свой гениальный замысел Бэбидж не успел. И хотя ему удалось построить лишь отдельные части «аналитической машины», как он ее называл, она по праву считается далеким предком современных компьютеров.

Когда началась эра электронных вычислительных машин, никто не думал, что механика, шестеренки и зубчатые передачи еще понадобятся при создании микро- и нанокомпьютеров, микро- и нанороботов.

Сокращение МЭМС расшифровывается так: микроэлектромеханические системы. «Микро» – значит крошечных, микронных размеров. МЭМС – это чрезвычайно маленькие машины: электрические микродвигатели, микронасосы, микротурбинки. По размерам они сравнимы с рисовым, а то и маковым зернышком.

Эти удивительные машины появились полвека назад. Но должно было пройти около сорока лет, чтобы опытные МЭМС, все еще оставаясь своего рода игрушками, превратились в надежные устройства, годные для использования в технике.

Чарльз Бэбидж – создатель «аналитической машины», предка нынешних компьютеров

К сожалению, Бэбидж успел построить лишь часть своей огромной машины

А вслед за сокращением МЭМС родилось другое, очень похожее – НЭМС, которое расшифровывается следующим образом: наноэлектромеханические системы. Из названия ясно, что речь идет о еще меньших машинах, которые сравнимы по размерам с молекулами и даже атомами и в которых механика и электроника соединятся в одно целое. Ученые утверждают, что НЭМС произведет в технике настоящую революцию.

Уже упомянутый американский ученый Эрик Дрекслер, тот самый, что изобрел ассемблеры, разработал на основе НЭМС компьютер наноскопических размеров. Как это ни удивительно, но электронномеханическая память этой крошки по объему и скорости намного превысит память чисто электронных устройств, потребляя в то же время в миллион раз меньше энергии.

1. Чудо наномеханики – редуктор, собранный из полутора тысяч атомов

2. Планетарный редуктор

На основе НЭМС, считают нанотехнологи, можно создать такой важный в электронике прибор, как транзистор. И он тоже по всем статьям превзойдет ныне существующие.

Наконец, используя НЭМС, можно построить механо-электронную руку для сборки из атомов и молекул всего, что ей будет задано. И над подобной рукой-манипулятором уже работают самые крупные фирмы Японии, США, Германии и других технически развитых стран.

3, 4. Подшипники наноскопических размеров, собранные из отдельных атомов

5. Управляемый манипулятор из атомов – важнейший элемент наномеханизмов

Наноскопический насос, сделанный из атомов углерода

Управляемый снаряд, в котором используются МЭМС и НЭМС