(Понятия "нанотехнологая" и "молекулярная нанотехнологая" иногда используются по отношению к любым технологиям, действующим на субмикронном (1 микрон = 1000 нанометров) уровне, но мы будем использовать этот термин только применительно к технологиям, позволяющим манипулировать отдельными атомами. Иногда, для того, чтобы избежать неясности, используется более поздний термин "молекулярное производство".)
Нанотехнология сделает возможным создание гигагерцовых компьютеров размером меньше кубического микрона (одна миллиардная кубического миллиметра); машины для ремонта живых клеток; бытовые универсальные производственные устройства и устройства для переработки отходов; дешевые средства колонизации космоса и многое, многое другое.
Вообще говоря, основная идея нанотехнологии состоит в том, что практически любую химически стабильную структуру, которую можно описать, на самом деле, можно и построить. Эта идея берет свое начало еще в хрестоматийной речи Ричарда Фейнмана в 1959 году ("Там внизу полно места"), но лишь после детального анализа, проведенного Эриком Дрекслером в начале восьмидесятых, молекулярная нанотехнология стала самостоятельной областью науки и превратилась в долгосрочный технический проект. Последние несколько лет ознаменовались бурным ростом интереса к этой области и ростом инвестиций в нанотехнологию.
Дрекслер предложил идею "ассемблера", устройства, обладающего субмикроскопическим механическим манипулятором, контролируемым компьютером. Ассемблер будет способен захватывать и точно позиционировать химически активные структуры с тем, чтобы детально контролировать место, где будет происходить химическая реакция. Такой универсальный подход делает возможным создание больших объектов с атомарной точностью через последовательность тщательно контролируемых химических реакций, создавая эти объекты молекула за молекулой. Ассемблеры смогут и создавать свои копии, то есть размножаться, если их на это запрограммировать.
Поскольку они смогут копировать себя, ассеблеры будут дешевыми. Это становится понятным, если вспомнить, что многие другие продукты молекулярных машин — дрова, сено, картофель — стоят совсем мало. Работая в больших группах, ассемблеры и специализированные наномашины смогут создавать любые объекты с небольшими затратами. Обеспечив точное размещение каждого атома, они будут производить надежные продукты с высокой точностью. Неиспользованные молекулы будут контролироваться столь же тщательно, что сделает производственный процесс практически безотходным.