Объединение компьютерных моделей химических веществ в единую базу данных породило новые возможности для виртуального моделирования и отработки «под ключ» химических технологий. Для этого было произведено усложнение химического уровня «единого пространства виртуального моделирования». Усложнение заключалась в учете дополнительных физических параметров, которые не являлись существенными при построении моделей отдельных молекул, но имели существенное значение при моделировании технологий. Кроме этого, объединение химического и физического уровней являлось значимым шагом в эволюции компьютерного моделирования, шагом к универсализации «единого пространства виртуального моделирования». Конструирование и отработка химических технологий в «едином пространстве виртуального моделирования» требовали все большей вычислительной мощи компьютеров. Существовали миллиарды возможных сочетаний физических параметров, каждый из которых определял миллионы вариантов практического исполнения поставленной задачи. И даже практика использования при решении сложных задач свободных компьютерных мощностей величиной до одного миллиарда Терафлоп, ставшая привычной и повседневной, не всегда приводила к своевременному получению оптимального решения. Неявной, скрытой причиной этого являлось физическое устройство микромира, с присущими ему законами неопределенности, обязательный учет которых и порождал астрономическое число вариантов, требующих тщательного изучения. Несмотря на существующие трудности, ученые прогнозировали, что уже в скором будущем конструирование и отработка любых химических технологий будет вестись в «едином пространстве виртуального моделирования».
Единая база компьютерных моделей химических веществ пополнялась за счет моделей все более сложных по своей структуре и строению химических соединений. Так уж получилось, что в единой базе объединились результаты работы двух наук – химии и генетики, имеющих дело с объектами разного уровня сложности. Даже химия органического синтеза, изучающая сложные вещества на базе углерода, имела дело с молекулами на два-три порядка более простыми, чем белковые молекулы живых организмов. Поэтому, единая база данных изначально формировалась как состоящая из двух больших групп компьютерных моделей. Первая группа включала в себя модели молекул неорганических и несложных органических соединений. Вторая группа, объединившая в себе модели белковых молекул и других химических соединений, присущих живым организмам, по уровню сложности была несопоставима с первой группой. Различия в сложности двух групп моделей, определялись различием в сложности строения неорганических соединений и строения молекул, свойственных биологическим формам жизни.
Из множества возможных вариантов эволюции материи от неживых форм к Разуму, человечеству до сих пор был известен только один, остальные все еще оставались тайной за семью печатями. Поэтому технологии компьютерного моделирования, как ожидалось, в скором времени позволят приступить к моделированию нереализованных вариантов эволюции материи, от простых химических соединений к сложным формам, свойственным живым и самоорганизующимся системам. А пока что технологии компьютерного конструирования и моделирования в основном были направлены на разработку химических соединений разной степени сложности, необходимых медицине и промышленности. К концу третьего десятилетия удалось создать компьютерные модели и синтезировать в лабораторных условиях несколько достаточно сложных органических соединений с заданными свойствами – катализаторов, ферментов и других специализированных веществ. Дальнейшее усложнение объектов виртуального химического конструирования, требовало опережающей постановки целей, и как ни странно, теоретических и философских концепций создания иных форм жизни и путей развития цивилизации.
Одной из наиболее удачных разработок ученых стало создание семейства ранее несуществующих в природе фотокаталитических соединений, способных повторить процесс фотосинтеза, отшлифованный Природой, казалось бы, до совершенства, с более высоким коэффициентом полезного действия. Причем, каждый вид этих соединений максимально эффективно использовал энергию электромагнитного излучения определенной длины волны. При всей своей схожести с растительным хлорофиллом, представляющим достижения Природы в области фотокатализа, создание новых фотокаталитических соединений стало великим достижением человеческой мысли. Впервые была показана на практике возможность улучшения фундаментальных решений Природы, отшлифованных миллионами лет эволюции.
Спектр использования новых разработок был весьма широким. Фотокаталитические соединения применялись в сельском хозяйстве, энергетике и промышленности, а также в разработках генной инженерии. Например, одной из перспективных областей применения новых фотокаталитических соединений было создание искусственных микроорганизмов, способных производить кислород и органическое вещество на поверхности Марса и в верхних слоях атмосферы Венеры. Также важным фактором являлось то, что новые фотокаталитические соединения могли гармонично заменить хлорофилл в большинстве земных растений, не затрагивая при этом всю цепочку сложившихся биохимических реакций, то есть на практике была доказана возможность улучшения метаболизма земных растений путем замены молекул хлорофилла искусственными соединениями. Принудительное изменение метаболизма земных растений в планетарном масштабе, по прогнозам ученых, могла привести к изменению климата, состава атмосферы, видового состава биосферы, то есть несла в себе многие черты природной катастрофы. Поэтому, применение искусственных соединений для улучшения метаболизма земных организмов находилось под строгим контролем специальных служб. Главной их задачей и заботой было не допустить несанкционированное распространение искусственных соединений.
Целенаправленная многолетняя работа, направленная на получение веществ и материалов с заданными свойствами, привела вначале к теоретическим разработкам, а несколько позже к практическому получению новых классов химических соединений. Они стали основой новых материалов имеющих свойства, ранее не встречающиеся в природе. Так появились на практике некоторые материалы с уникальными свойствами, например имеющие аномально низкое трение в широком диапазоне температур, или обладающие чрезвычайно большой теплопроводностью, или, напротив, имеющие колоссальную теплоемкость. При разработке таких материалов ученые ориентировалось на достижение теоретически возможных свойств вещества, без устали преодолевая возникающие трудности.
Современная техника, как интегрированное выражение возможностей науки, механизмов и технологий, достигла такого уровня развития, при котором стало возможным и экономически выгодным производить конструкционные материалы в условиях сверхдавлений. Ранее такие технологии не могли быть реализованы из-за достижения предела физических свойств существующих конструкционных материалов. Технологии молекулярной сборки, позволяющие получать структурированные материалы с идеальной кристаллической решеткой, высокотемпературные сверхпроводники, изготовленные на основе модифицированных нанотрубок, а также другие достижения способствовали развитию технологий сверхдавления. Закономерным результатом стало производство промышленного серийного оборудования, предназначенного для изготовления конструкционных материалов и готовых деталей машин методом сверхдавления. На базе этого оборудования в различных странах мира вскоре были получены десятки новых видов конструкционных материалов, имеющих характеристики близкие к теоретическим свойствам вещества. В некоторых случаях фактические свойства материалов превысили расчетные теоретические характеристики, что привело к внесению существенных корректив в теорию строения вещества. Первыми продуктами технологий сверхдавления стали детали из порошковых материалов, в том числе разнообразные керамики. Дальнейшее развитие этого перспективного направления позволяло в ближайшем будущем надеяться на трехкратное уменьшение потребностей земной промышленности в сырьевых ресурсах, используемых для производства конструкционных материалов. Ожидаемая экономия была следствием снижения потребностей цивилизации в строительных и конструкционных материалах по причине увеличения их срока службы и практически стопроцентного использования исходного сырья.
Результатом применения технологий сверхдавления стало массовое производство различных сверхпроводящих конструкционных материалов. Сверхпроводящие материалы для передачи, преобразования, аккумулирования и хранения электроэнергии нужны были мировому хозяйству еще вчера. Причиной этого являлась экологическая чистота электрической энергии, ее универсальность и удобство применения в любых отраслях промышленности. Появление добротных и надежных сверхпроводящих конструкционных материалов привело к созданию нового поколения электродвигателей, трансформаторов, генераторов и других электрических машин. Законы эволюции технических систем требовали совмещения функций нескольких систем в одном функциональном элементе. Производство недорогих керамических сверхпроводников позволило, кроме использования в качестве электропроводящего материала, использовать их также как конструкционные материалы. Такое конструкторское решение упростило конструкцию многих электрических машин и аппаратов, позволило создать новые образцы, способные эффективно работать во всем диапазоне отрицательных температур, вплоть до нуля градусов по Цельсию. Этот температурный диапазон охватывал потребности космонавтики, а также частично авиации и энергетики.