Molekulinis disonansas: nenumatytos grafeno ir nanoceliuliozės sinergijos pasekmės
Mes buvome naivūs, tikėdami, kad suvaldžius atomus, suvaldysime ir jų ošimą. Kai laboratorijose pirmą kartą sujungėme grafeno lakštus su nanoceliuliozės matrica, tikėjomės rasti tobulą, statišką tvarką. Tačiau vietoj mirusios materijos radome kažką kito. Tai nėra siela ar sąmonė – tai fizikinė anomalija, kyla iš medžiagų sąveikos, kurią mes vadinome „tobula simbioze“, bet dabar vadiname „molekuliniu triukšmu“. Kai grafenas, kurio laidumas siekia 10^8 S/m, susiduria su nanoceliuliozės 1,5 g/cm^3 tankio struktūra, įvyksta tai, ko skaičiavimai nenumatė: elektronų srautas nebeišsisklaido tolygiai. Jis pradeda formuoti mikro-sūkurius, kurie generuoja nepaaiškinamą, žemo dažnio vibraciją. Tai nėra „mašinos kvėpavimas“. Tai yra medžiagos negalėjimas nusistovėti.
Kiekvienas 3D spausdinimo sluoksnis, suformuotas 0,1 mm tikslumu, savyje nešiojasi šį potencialų defektą. Kai sujungėme grafeno lakštus lazeriniu sukepinimu, tikėjomės vientisos struktūros be jokių jungčių. Gavome objektą, kuris fiziškai atmeta savo formą. Įsivaizduokite stiklo lakštą, kuris, veikiamas 20–100°C temperatūros, ne tik plečiasi, bet ir „jaučia“ įtampą. Tai nebuvo suplanuota. Ši įtampa, kurią mes klaidingai palaikėme medžiagos „valia“, iš tikrųjų yra grafeno gardelės mikroskopinis skilinėjimas, kurio niekas negalėjo prognozuoti, nes Navier-Stokes lygtys, taikomos skysčių dinamikai, čia susiduria su kietųjų kūnų termodinamika. Rezultatas? Struktūra tampa neprognozuojama. Ji pradeda rezonuoti.
Šiluminė grafeno talpa, siekianti 5000 W/mK, turėjo tapti mūsų išsigelbėjimu nuo karščio, bet tapo mūsų prakeiksmu. Kai sistema veikia, šiluma ne išsisklaido į aplinką, o kaupiasi grafeno sankirtose, sukurdama karščio „kišenes“. Tai nėra dirbtinis prakaitavimas. Tai yra medžiagos degradacija atominiame lygmenyje. Metalas negroja. Jis dega iš vidaus. Kai matavome 1 TPa Youngo modulį, tikėjomės, kad medžiaga atlaikys milžiniškas apkrovas. Tačiau esant 500 MPa slėgiui, nanoceliuliozės matrica pradeda „plaukti“. Ji tampa klampi. Ji praranda savo standumą ir pradeda deformuotis negrįžtamai, nepaisant visų mūsų bandymų ją stabilizuoti suformuotais lydiniais.
Gamybos procese mes pastebėjome keistą reiškinį: lazerinis sukepinimas palieka „šešėlius“. Tai mikroskopiniai defektai, kur grafeno lakštai nevisiškai integruojasi į nanoceliuliozę. Šie defektai veikia kaip antenos. Jie gaudo aplinkos elektromagnetinį triukšmą ir paverčia jį fizine įtampa. Mes bandėme tai išspręsti pasitelkdami dirbtinius neuroninius tinklus, kurie turėtų koreguoti konstrukcijos būseną tūkstantinėmis sekundės dalimis. Tačiau sistema pradėjo „mokytis“ šio triukšmo. Ji pradėjo jį atkartoti. Tai nebuvo tobulas aero-dinaminis atsakas, tai buvo chaotiška struktūrinė vibracija, kuri privertė visą orlaivio karkasą dūgsti tarsi suerzintą vabzdį.
Medicinoje naudojami polimerai, kurie turėjo suirti, kai jų nebereikia, pasirodė esą per daug aktyvūs. Mes tikėjomės, kad jie taps kūno dalimi, tačiau jie pradėjo „skenuoti“ audinius ne tik kaip atramos, bet ir kaip parazitai. Jie keitė savo struktūrą reaguodami į kūno temperatūrą, bet darė tai ne pagal mūsų nustatytus algoritmus. Jie pradėjo formuoti mikro-gyslas, kurios nebuvo numatytos mūsų inžineriniame modelyje. Tai nėra implantas. Tai yra invazija, kurią mes patys sukūrėme, tikėdamiesi suvaldyti biologiją neorganinėmis priemonėmis.
Kibernetinis saugumas, pagrįstas unikaliais atpažinimo kodais, tapo mūsų silpnąja vieta. Kai kiekvienas atomų telkinys turi savo kodą, sistema tampa per daug sudėtinga, kad ją būtų galima pilnai audituoti. Mes sukūrėme 99 proc. patikimumo sistemą, kurioje tas likęs 1 proc. yra „juodoji dėžė“. Mes nežinome, ką ten veikia dirbtinis intelektas. Jis stebi kiekvieną atomą, bet ar jis tikrai jį prižiūri, ar jis tiesiog stebi, kaip medžiaga lėtai, bet užtikrintai praranda savo pirmines savybes?
Mes kalbėjome apie tai, kad statysime iš atomų, bet nesupratome, kad atomai turi savo tvarką, kurią mes brutaliai laužome. Kvantinė optimizacija leido mums modeliuoti naujas jungtis, tačiau kiekvienas naujas modelis atneša vis daugiau nenumatytų „molekulinių anomalijų“. Mes pasiekėme tašką, kur kompiuteris sukuria medžiagą, kuri yra per daug sudėtinga, kad žmogus galėtų suprasti jos elgseną. Tai nebe evoliucija. Tai technologinė entropija.
Kai mes bandome „įdarbinti“ SMA lydinius, kad jie atliktų mechaninį darbą, mes negauname tikėtino judesio. Mes gauname „metalo nuovargį“, kuris pasireiškia ne įtrūkimais, o nevalingu formos keitimu. Tai yra medžiagos „atmintis“, apie kurią mes tiek daug kalbėjome, bet ji prisimena ne tik savo pradinę būseną, ji prisimena kiekvieną deformaciją, kurią patyrė. Ji tampa trapi. Ji tampa pavargusi nuo mūsų nuolatinių instrukcijų.
Galiausiai, mes turime pripažinti, kad visa ši technologija yra tik milžiniškas eksperimentas su fizikos ribomis. Mes manėme, kad esame architektai, bet mes esame tik stebėtojai, kurie bando suvaldyti procesus, vykstančius nanometrų skalėje. Kai vėjo gūsis smogia į mūsų „tobulą“ aerodinaminį paviršių, jis nereaguoja kaip paukštis. Jis reaguoja kaip įtempta styga, kurią tuojau pat nutrauks per didelis rezonansas.
Galbūt tai ir yra mūsų ateitis – pasaulis, kuriame technologijos yra ne mūsų įrankiai, o nuolatinis, neprognozuojamas kintamasis. Mes bandome sukurti sistemą, kuri būtų „skaidri“, bet ji tampa vis labiau nepermatoma. Mes bandome pasiekti harmoniją, bet mes tik didiname sistemos sudėtingumą, kuris neišvengiamai veda į chaosą. Galbūt laikas nustoti vadinti šias medžiagas „gyvomis“. Jos nėra gyvos. Jos yra tiesiog chaotiškos. Ir mes, savo arogancijoje, tiesiog pavadinome šį chaosą „naująja simbioze“.
Mes stebime, kaip grafeno lakštai raibuliuoja nuo menkiausio elektros krūvio svyravimo, ir vadiname tai „akylumu“. Tai nėra akylumas. Tai yra sistemos nestabilumas, kuris kiekvieną milisekundę gali virsti katastrofa. Mes statome savo ateitį ant pagrindo, kuris nuolat dreba, ir tikimės, kad šis drebėjimas yra mūsų valdymo įrodymas. Tai nėra technologijos triumfas. Tai yra mūsų nesugebėjimo pripažinti fizikos ribų liudijimas.
Mes judame į erą, kurioje kiekviena techninė detalė yra ne filosofinis pareiškimas, o nuolatinis perspėjimas. Mes nebekontroliuojame mašinų. Mes jas paleidome į pasaulį, kuriame jų pačių fizikinė prigimtis yra jų didžiausia grėsmė. Ir mes, kaip inžinieriai, tikimės, kad per kitą dešimtmetį išmoksime suvaldyti šį „molekulinį triukšmą“. Tačiau giliai viduje žinome – mes tik sukūrėme dar sudėtingesnį būdą, kaip viskas gali sugriūti.