En nanotecnología, la autorreplicación es un proceso en el que dispositivos cuyos diámetros son de escala atómica, del orden de los nanómetros, crean copias de sí mismos. Un nanómetro es de 10 a 9 metros o una millonésima de milímetro. Para que la autorreplicación tenga lugar de manera constructiva, se deben cumplir tres condiciones.
El primer requisito es que cada unidad sea una máquina especializada denominada nanorobot, una de cuyas funciones es construir al menos una copia de sí mismo durante su vida operativa. (Cada unidad también debe tener alguna otra función, a menos que el propósito del agregado sea causar estragos generando el equivalente mecánico de un tumor canceroso). Un ejemplo hipotético de un nanorobot que se auto-replica de manera constructiva es un anticuerpo artificial. Además de reproducirse, busca y destruye los organismos que causan enfermedades.
El segundo requisito es la existencia de toda la energía y los ingredientes necesarios para construir un cierto número mínimo de copias completas del nanorobot en cuestión. Idealmente, las cantidades de cada ingrediente deben ser tales que se consuman en la proporción correcta. Si se pretende que el proceso sea finito, cuando se haya construido el número deseado de nanorobots, no deberían quedar cantidades sin usar de ningún ingrediente.
El tercer requisito es que se controle el entorno para que el proceso de replicación pueda desarrollarse de manera eficiente y sin fallos de funcionamiento. La turbulencia excesiva, las temperaturas extremas, la radiación intensa u otras circunstancias adversas pueden impedir el funcionamiento adecuado de los nanorobots y hacer que el proceso se detenga o falle. Los escritores de ciencia ficción han sugerido que las mutaciones podrían ocurrir en una sofisticada comunidad nanorobótica autorreplicante, dando lugar a la máquina equivalente a la selección natural. Tal proceso podría usarse para crear una colonia de robots en evolución autosostenible en un planeta extraterrestre.
Consulte también ensamblaje exponencial, nanotecnología, ensamblaje posicional y autoensamblaje.