Zelfreplicatie

In de nanotechnologie is zelfreplicatie een proces waarbij apparaten met een diameter van atomaire schaal, in de orde van nanometers, kopieën van zichzelf maken. Een nanometer is 10 -9 meter of een miljoenste van een millimeter. Om zelfreplicatie op constructieve wijze te laten plaatsvinden, moet aan drie voorwaarden worden voldaan.

De eerste voorwaarde is dat elke eenheid een gespecialiseerde machine is, een nanorobot genaamd, waarvan een van de functies is om tijdens zijn operationele leven ten minste één kopie van zichzelf te maken. (Elke eenheid moet ook een andere functie hebben, tenzij het doel van het geheel is om verwoesting aan te richten door het mechanische equivalent van een kankergezwel te genereren). Een hypothetisch voorbeeld van een constructief zelfreplicerende nanorobot is een kunstmatig antilichaam. Behalve dat het zichzelf reproduceert, zoekt en vernietigt het ook ziekteveroorzakende organismen.

De tweede vereiste is het bestaan van alle energie en ingrediënten die nodig zijn om een bepaald minimumaantal complete kopieën van de nanorobot in kwestie te bouwen. Idealiter moeten de hoeveelheden van elk ingrediënt zodanig zijn dat ze in de juiste verhouding worden verbruikt. Als het proces eindig moet zijn, mag er na de bouw van het gewenste aantal nanorobots geen ongebruikte hoeveelheid van een ingrediënt meer overblijven.

De derde eis is dat de omgeving zodanig wordt gecontroleerd dat het replicatieproces efficiënt en zonder storingen kan verlopen. Buitensporige turbulentie, extreme temperaturen, intense straling of andere ongunstige omstandigheden kunnen de goede werking van de nanorobots verhinderen en het proces doen haperen of mislukken. Science-fiction schrijvers hebben gesuggereerd dat er mutaties kunnen optreden in een verfijnde zichzelf replicerende nanorobotgemeenschap, waardoor het machine-equivalent van natuurlijke selectie ontstaat. Een dergelijk proces zou kunnen worden gebruikt om een zichzelf onderhoudende, evoluerende kolonie van robots op een buitenaardse planeet te creëren.

Zie ook exponentiële assemblage , nanotechnologie , positionele assemblage , en zelfassemblage .