Een eeuw lang vrede door de nano-motor

Het is een droom die al 30 jaar bestaat: techniek opde schaal van moleculen en atomen. Eric Drexler lanceerde het idee. Hij gelooft er nog steeds in.

Hierboven links: verschillende technische onderdelen op nanoschaal: een lager, een differentieel, een assembleerarm, een kruiskoppeling, een traploze versnelling en (groot hieronder en rechts) een pomp. Linksonder: een‘autootje’ van 4 nanometer lang, uit één molecuul met vier roterende ‘wielen’. Onder: nog een lager. Elk bolletje is een atoom. Beelden: Empa, IMM, Xerox, Zyvex

Als jonge, nieuwsgierige puber las Eric Drexler alles wat zijn moeder hem voorzette. „Ze voerde me met krantenknipsels en boeken. Vooral science fiction en wetenschap. Twee boeken hebben mijn leven getekend”, zegt Drexler, inmiddels 58 jaar oud en een controversieel nanotechnoloog. Nanotechnologie is techniek op de schaal van nanometers: miljoenste millimeters.

Welke boeken waren dat?

Silent Spring, over de vervuiling van het milieu. En The Limits to Growth van de Club van Rome, over de bevolkingsgroei en het tekort aan allerlei grondstoffen.”

Wat gebeurt met de jongen die dat leest?

„Hij gaat de wereld anders zien. Hij krijgt ongebruikelijke zorgen. Daarna ontwikkelt zich plichtsbesef, dat zegt: je moet op zoek naar oplossingen. Sindsdien heeft die jongen een missie.”

Wat vindt u ervan dat u moeder u juist deze boeken liet lezen?

„Het heeft me gemaakt tot wie ik ben.”

Deze week was Eric Drexler kort in Amsterdam en Groningen. Onlangs verscheen zijn boek Ongekende overvloed (Lias, €19,95, vertaling van Radical Abundance). In de lounge van het Ambassade Hotel in Amsterdam legt hij uit waarom zijn nieuwe boek hetzelfde thema heeft als zijn eerste werk, Engines of Creation, dat hij in 1986 schreef en dat toen veel commotie veroorzaakte. „Omdat mijn ideeën de afgelopen vijfentwintig jaar op een groteske manier verkeerd zijn voorgesteld.”

In beide boeken beschrijft Drexler het vooruitzicht van een wereld die welvarender en tegelijk schoner is dan onze huidige industriële samenleving. Goederen worden op een radicaal andere manier geproduceerd. Want fabrieken zijn vervangen door machientjes met atomaire afmetingen. Met uiterste precisie knijpen, vervormen, knippen en assembleren ze moleculen tot steeds grotere eenheden. Totdat je uiteindelijk een mobieltje hebt, of een auto. Of wat dan ook. Hij noemde de technologie APM, atomic precise manufacturing. Ze is zo precies en efficiënt dat productiekosten radicaal zullen dalen, zo voorziet Drexler nog steeds. Alles wordt gemaakt van veelvoorkomende grondstoffen zoals silicium, aluminium, zuurstof en stikstof. Olie, en andere schaarse grondstoffen zijn niet meer nodig. Waarmee ook de bron van veel conflicten verdwijnt. De APM-wereld belooft ook vreedzamer te worden.

Wat gebeurde er met dit idee in in 1986?

„Eerst was er enthousiasme. Maar dat veranderde in verwarring en angst. APM werd vergeleken met een populaire fantasie waarbij zwermen minuscule robots het werk doen, maar uiteindelijk niet in de hand te houden zijn. Dat idee is zijn eigen leven gaan leiden. Het begrip nanotechnologie werd ook steeds vager. Iedereen probeerde er van alles onder te schuiven, om maar subsidie te krijgen. In 2000 zou er een miljard dollar naar moleculaire fabricage gaan, maar nadat het onderzoeksgeld was toegekend, stelden machtige mensen binnen het National Nanotechnology Initiative opeens een andere agenda vast. Elke vermelding van atomen of moleculen met fabricage of productie werd geschrapt. Dat heeft me geschokt.

„Ook daarom heb ik het boek geschreven. Ik wil het concept van APM nog een keer heel, heel duidelijk maken. Mensen moeten begrijpen dat het werk gewoon wordt uitgevoerd door kleine machientjes. Er is niks mysterieus aan. Het principe van een 3D-printer, maar dan veel kleiner.”

Waar begon het scheef te gaan?

„Begin jaren negentig begon Richard Smalley te praten over dansende microscopische robots. Hij kreeg steeds meer aandacht, zeker toen hij in 1996 de Nobelprijs won voor de ontdekking van een grappig symmetrisch koolstofmolecuul, de buckybal. Dat werd het nieuwe symbool van nanotechnologie. Smalley werd de leidende figuur in de arena. Totdat hij zich uitsprak voor het creationisme. Maar hij heeft het concept van APM nooit begrepen.”

Hij is niet de enige criticus.

„Veel wetenschappers redeneren vanuit hun eigen vakgebied. Dat moet je loslaten. Je moet verder kijken. De enige vraag die ik me stel is: wat vertellen de natuurwetten en de vooruitgang in de technologie ons over wat er straks mogelijk is? Ik stel me dat voor als een landschap. De grenzen worden bepaald door de natuurwetten. Daar binnen zie je de ene na de andere technologie opkomen. Je ziet dat computers sneller worden. De schaal van productie wordt steeds kleiner. Net zo bij zonnecellen, bij medische instrumenten. En probeer dan eens in de verte te kijken. Wat zie je aan de horizon aan nieuwe technologieën? Nou, ik zie dat het landschap daar vruchtbaar is.

„We kunnen nu grote stappen zetten richting APM. Dat is nog een reden waarom ik het boek nu heb geschreven. De technologie gaat snel vooruit. Tegelijk worden de problemen van vervuiling en schaarste snel groter.”

In het boek noemt u geen concrete voorbeelden van APM. Zijn die er dan, na 25 jaar, nog steeds niet?

„Inderdaad. Ik trek hier graag de analogie met ruimtevaart. De Russische leraar Konstantin Tsjolkovski schreef in 1896 een verkennende technische studie over de mogelijkheden van ruimtevaart. Op basis van wat er toen bekend was. Pas zestig jaar later ging er een raket de ruimte in.”

In uw boek geeft u ook geen schatting wanneer APM werkelijkheid wordt. Waarom niet?

„Omdat het zo moeilijk te voorspellen is. Ik kan beschrijven welke technologieën er mogelijk zijn, maar of ze er komen is een kwestie van beleid, van menselijke verlangens. Nanotechnologie heeft de afgelopen decennia om politieke redenen een grote omweg gemaakt. Dat had ik niet verwacht.

„Maar als je het me nu zo vraagt, zeg ik: twintig jaar is een lange tijd, tien jaar is een korte tijd.”

Wat moet er gebeuren?

„Er moet meer focus komen in de programma’s. Moleculaire wetenschappers hebben van alles onderzocht, maar de kennis is diffuus. Het zijn geen ingenieurs. Een wetenschapper zoekt naar wetmatigheden, een ingenieur maakt gericht ontwerpen op basis van bestaande kennis. Alles wat werkt, kan nuttig zijn. Van belang is nu dat we het gebied van moleculaire systeemtechnologie ontwikkelen. Het begint al vorm te krijgen. Maar het moet een wereldwijd aandachtsgebied worden.”

Beschouwt u zichzelf als een wetenschapper of als een ingenieur?

„Ik beschouw mezelf als iemand die een brede variatie aan wetenschappen heeft bestudeerd om te begrijpen waar de technologie naartoe kan gaan.”

U wilt allerlei door de mens veroorzaakte problemen wegwerken. Maar zorgt u er via APM niet juist voor dat de mensheid zich nog weer verder kan uitbreiden, en nog grotere problemen veroorzaakt?

„Dat is een vraag over hoe onze samenleving in elkaar steekt. Over menselijke keuzes, en culturele ontwikkeling over een langere periode. Dat is geen thema van mijn boek.

„Maar APM zal de problemen niet voor eens en altijd oplossen. Misschien voor een eeuw.”