Unter Nanobots oder Nanorobotern (auch Naniten) versteht man – noch hypothetische – autonome Maschinen (Roboter) im Kleinstformat als eine der Entwicklungsrichtungen der Nanotechnologie.

Nanobots, die zur Manipulation einzelner Atome und Moleküle fähig sind, werden auch Assembler genannt. Eine wichtige Idee im Zusammenhang mit diesen ist die Möglichkeit der Selbstreplikation.

Allgemein

Heute mögliche Prototypen wären von der Größe eines Streichholzkopfes, in Zukunft sollen sie auf die Größe von Blutkörperchen oder darunter schrumpfen und zur Fortbewegung befähigt sein. Solchen Maschinen wird eine große Zukunft in der Medizin vorausgesagt, da sie selbsttätig beispielsweise im menschlichen Organismus auf der Suche nach Krankheitsherden (wie Krebszellen) zu deren Beseitigung unterwegs sein könnten.

Für medizinische Anwendungen wären auch lange, dünne, faserförmige Nanobots geeignet, die zwischen den Körperzellen oder in den Blutgefäßen verlaufen. Dadurch könnte es möglich werden, einem Patienten von außen gezielt Medikamente oder Substrate zuzuführen und Information über den Status Quo von Zellen oder Geweben zu erhalten. Diese Anwendung der Nanobots wäre eine direkte Weiterentwicklung der minimal-invasiven Chirurgie. Die Positionierung und Steuerung von frei schwimmenden Nanobots wäre dann nicht mehr notwendig.

Anwendungsmöglichkeiten

Denkbare Anwendungsgebiete und -möglichkeiten sind unter anderem:

• Medizin: Krebsbeseitigung, Nachbau von Knochen, Muskeln und Organen, Operationen
• Produktion: Herstellung von Produkten, nur die richtigen Atome müssen vorliegen → Müll als Rohstoff
• Computernetzwerk und Überwachung durch „intelligenten Staub“
• Militärische Anwendungen: Naniten könnten nicht nur zur Überwachung und Spionage eingesetzt werden, auch die Herstellung von benötigten Produkten wäre möglich. Aber auch der Einsatz als Waffe wäre nicht auszuschließen.
• Dynamic Physical Rendering: Catoms, im Prinzip eine formvariable Materie.
• Weltraumforschung: zum Beispiel als Von-Neumann-Sonden, die Nanobots könnten mit modifizierten Teilchenbeschleunigern oder Gaußkanonen im Vakuum aus der Erdumlaufbahn gestartet werden und/oder den Lichtdruck als Antrieb nutzen

Forschung

Es gibt detaillierte Analysen zur Gefährlichkeit von solchen Szenarien. Im Juni 2004 veröffentlichte das Institute of Physics einen Beitrag^[1] von Eric Drexler, in dem er herausstellte, dass Schwärme von autonomen, selbstreplikativen Nanobots weder notwendig noch wünschenswert sind zur Realisierung von molekularer Fertigung. Stattdessen legt er Gründe für den Einsatz autoreproduktiver Fertigungssysteme dar. Ein detaillierter Entwurf für ein solches Alternativsystem stammt von Chris Phoenix.^[2] Der Verzicht auf autonome, selbstreplikative Nanobots setzt jedoch voraus, dass alle an der Entwicklung von Nanobots beteiligten Personen verantwortungsbewusst und wohlwollend sind.

Fiktion

Nanobots sind auch Gegenstand der Fiktion:

• Im Jahre 1955 beschrieb Philip K. Dick in seiner Kurzgeschichte Autofac (deutsch: „Autofab“ oder „Krieg der Automaten“) die von den Menschen unerwünschte Entwicklung von um die Rohstoffe konkurrierenden Robotern zu Nanorobotern.
• Der Roman Der Unbesiegbare von Stanislaw Lem aus dem Jahr 1964, behandelt einen Planeten, der von Schwärmen derartiger Wesen bevölkert wird. Der Roman Fiasko im Jahr 1986 greift die Idee unter einem anderen Gesichtspunkt erneut auf.
• Das von Eric Drexler in seinem Buch Engines of Creation geprägte Schlagwort des Grey goo^[3] (etwa: „grauer Schleim“) hat eine gewisse Popularität gewonnen: Damit gemeint sind Myriaden von amoklaufenden und selbstvermehrenden, aggressiven Nanobots, die in kürzester Zeit alle Dinge auf der Erdoberfläche konsumieren.^[4]
• Im Roman Trinity Blood von Sunao Yoshida werden vier Menschen, die auf den Mars geschickt wurden um die Kolonialisierung zu überwachen, Nanobots eingepflanzt die ihnen überirdische Kräfte verleihen, wenn sie die Nanobots aktivieren.
• Die Borg, eine fiktive Rasse von Cyborgs der Science-Fiction-Reihe StarTrek, nutzen Nanobots (dort „Nanosonden“) zur Assimilation von lebenden Organismen. Diese bauen den Organismus so um, dass er sich in einen Borg verwandelt, wobei die von den Nanobots erzeugten Implantate Körper und Bewusstsein der Opfer durch eine ständige Verbindung zum Borg-Kollektiv fast vollständig kontrollieren.
• In der Star-Trek-Serie Raumschiff Enterprise: Das nächste Jahrhundert werden in der ersten Folge der dritten Staffel (Die Macht der Naniten) bei einem schiefgelaufenen Experiment verbesserte Naniten freigesetzt, die gelernt haben, sich zu reproduzieren. Im Laufe der Folge übernehmen die Naniten die Kontrolle über das Raumschiff, und lernen sogar, mit den Menschen an Bord zu kommunizieren.
• Im Stargate-Universum (Stargate: SG1, Stargate Atlantis, Stargate: The Ark of Truth) gibt es ein ganzes Volk, das aus Naniten besteht, die Replikatoren bzw. Asuraner. Außerdem wurden sie dort einmal als Nanovirus, welches Halluzinationen und Hirnaneurysmen mit Todesfolge hervorruft, als Alterungsbeschleuniger und als medizinische Heilungsmethode eingesetzt.
• In der Neuverfilmung von Der Tag, an dem die Erde stillstand besteht GoRT nur aus Naniten, welche jedes Material in sekundenschnelle zersetzen und sich damit reproduzieren können.
• Im 2009 veröffentlichten Film G.I. Joe – Geheimauftrag Cobra stellen Nanoroboter eine gefährliche Massenvernichtungswaffe dar, die durch einen korrupten Waffenhändler missbraucht werden.
• In dem Pen-&-Paper-Rollenspiel Shadowrun werden Nanobots (hier auch Naniten oder „Nanoware“) in der Medizin, Produktion, zu Spionagezwecken, als Waffen sowie im Körper eingesetzt um die Körperfunktionen zu optimieren oder unter anderem eine immer neu einstellbare Tätowierung zu präsentieren.^[5]
• Im Ego-Shooter Crysis werden Naniten, die in den sogenannten „Nanosuits“ gespeichert sind, zur Verstärkung der Menschlichen Fähigkeiten eingesetzt. Damit ist es dem Helden des Spiels z. B. möglich weitaus höher zu springen oder gegen Gewehrkugeln unempfindlich zu sein
• Der Roman Beute von Michael Crichton befasst sich mit außer Kontrolle geratenen Nanorobotern
• Der Roman Herr aller Dinge von Andreas Eschbach handelt von einem aus Japan stammenden Wissenschaftler, der durch sich selbst replizierende Roboter alle Menschen reich machen möchte. Das soll möglich werden, indem alle Arbeit von diesen Robotern übernommen wird
• Der Roman Diamond Age von Neal Stephenson beschreibt detailliert eine nanotechnologisierte Zukunft

Einzelnachweise

1. Hochspringen ↑ Beitrag von Eric Drexler
2. Hochspringen ↑ Design of a Primitive Nanofactory. Abgerufen am 6. Mai 2010 (englisch).
3. Hochspringen ↑ grey goo in der englischsprachigen Wikipedia
4. Hochspringen ↑ Video über die Auswirkung des grauen Schleim
5. Hochspringen ↑ Beitrag auf Shadowhelix zu Nanoware in Shadowrun