Experimente, in denen versucht wurde, Naniten die Fähigkeit zur Selbstreproduktion zu geben, wurden bereits sehr früh in der Nanitenforschung durchgeführt. Der Anreiz hierfür war klar: Zu Beginn war es sehr schwierig und kostspielig, einzelne Naniten zu produzieren, sobald sich aber ein Nanoroboter auf Befehl selbstständig reproduziert, hat dies eine erhebliche Kostenersparnis zur Folge. Neben diesem Effekt war auch die Idee einer Nanoroboter-Bombe zunächst nicht abwegig, die aus einfachen Nanorobotern bestehen sollte, die nichts anderes machen sollten, als sich zu vervielfältigen. Das hierdurch theoretisch entstehende exponentielle Wachstum schien die Möglichkeit zu bieten, eine unaufhaltsame, alles vernichtende Waffe zu produzieren, die alle Materie, mit der sie in Kontakt kommt, in Naniten umwandelt.

Leider (oder zum Glück) mussten die Wissenschaftler und Entwickler feststellen, dass die Selbstreproduktion schwieriger erschien als ursprünglich angenommen. Erst nach jahrzehntelanger Forschung konnte zu Beginn des 22. Jahrhunderts zum ersten Mal ein sich selbst reproduzierender Nanoroboter der Öffentlichkeit vorgestellt werden. Es stellte sich aber heraus, dass sämtliche anderen funktionalen Möglichkeiten des Roboters dem Zweck der Reproduktion geopfert werden mussten. Vergrößerte man den Datenspeicher eines Naniten, um Platz für ein zusätzliches Programm schaffen zu wollen, so wurde dieser zusätzliche Platz größtenteils vom komplizierter werdenden Bauplan des Nanoroboters beansprucht, der für die Reproduktion benötigt wurde. Damit wurden sich selbst reproduzierende Naniten in den meisten Fällen nutzlos, da sie keine anderen Funktionen erfüllen konnten.

So verblieb als einzige mögliche Nutzung selbstreproduzierender Naniten das Konzept einer Nanoroboter-Bombe als Massenvernichtungswaffe. Aber auch diese Idee mussten die Waffenentwickler bald verwerfen. So führen die gleichen Gründe, die auch das organische Äquivalent der Naniten, die Bakterien, daran hindern, eine ganze Welt in ihresgleichen umzuwandeln, auch dazu, dass eine Bombe aus selbstreproduzierenden Nanorobotern nicht funktionieren kann.

Die Gründe gegen eine Bombe aus selbstreproduzierenden Naniten

Als erster Hinderungsgrund erwies sich die Knappheit an "Nahrung" beziehungsweise Werkstoffen. Zur Konstruktion benötigen Nanoroboter eine Vielzahl unterschiedlicher chemischer Elemente, die in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen, um daraus vollständige und funktionstüchtige Nanoroboter herstellen zu können. Auch wenn manchmal behauptet wird, Naniten lassen sich aus Dreck herstellen, so muss dieser "Dreck" eine sehr komplizierte Mischung verschiedener Elemente aufweisen, damit Naniten daraus ihresgleichen produzieren können. Nanoroboter, die in ihrer Umgebung bestimmte Elemente nicht finden, wie sie zur Reproduktion benötigt werden, sind zur Untätigkeit verdammt. Durch Isolation der Nanoroboter mit einem für sie ungeeigneten Material lassen sie sich relativ leicht isolieren und werden damit harmlos. So bestehen z.B. organische Lebewesen mit ihren hohen Anteilen an Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Kalzium aus für die Reproduktion von Naniten in diesen Mengen völlig ungeeigneten Stoffen.

Der zweite Hinderungsgrund war die Knappheit an Energie. Selbst, wenn den Naniten eine entsprechende "Nährlösung" aus Materialien zur Verfügung gestellt wurde und die Reproduktion anlief, schnitten sich die Naniten gegenseitig von den Ressourcen ab. Wurde beispielsweise Lichtenergie als Basis genommen, so besaßen die Naniten, die im Verlauf des Experiments "oben" waren, zwar die nötige Energie, um sich reproduzieren zu können, aber in ihrer Umgebung keine freien Werkstoffe mehr, die sie verbauen konnten. Im Gegenzug waren die Naniten, die im Experiment "unten" an den Materialien saßen, von der Energiezufuhr abgeschnitten und zur Untätigkeit verdammt. Mechanismen, die eine Kooperation unter den Naniten erreichen sollten, machten die Naniten überverhältnismäßig größer; für eine erfolgreiche Kooperation mussten die Roboter bereits auf die Größe von knapp einem Millimeter anwachsen. Trotzdem war dies noch eines der kleineren Probleme, auch wenn hierdurch bereits das exponentielle Wachstum unmöglich wurde.

Der dritte Hinderungsgrund war die Dauer der Reproduktion. Obwohl Naniten nur winzig große Objekte sind, verfügen sie über eine sehr hohe innere Komplexität. Hierdurch ist die Reproduktionsrate eines Nanoroboters selbst bei genügend vorhandenen Ressourcen nicht sehr hoch und beträgt im Minimalfall zwei Stunden, was gleichzeitig die Verdopplungsrate bei einem exponentiellen Wachstum darstellen würde. Selbst wenn man eine exponentielle Wachstumsrate für eine Nanoroboter-Bombe gewährleisten könnte, würde zwischen der Entdeckung entsprechender Nanoroboter in der Nähe des Einschlagsgebiets und der vollständigen Vernichtung einer Kolonie oder eines Planeten genügend Zeit ergeben, um geeignete Abwehrmaßnahmen einzurichten. Außerdem führt die lange Reproduktionsdauer in Verbindung mit der relativ geringen Funktionsdauer eines Nanoroboters bei nicht optimalen Umgebungsverhältnissen dazu, dass ein Roboter nur eine begrenzte Anzahl von anderen Robotern produzieren kann, bevor er ausfällt, was sich als weiterer Wachstumshemmer aufweist.

Der vierte Hinderungsgrund bestand in der Empfindlichkeit von Nanorobotern. Selbstreproduzierende Naniten sind sehr empfänglich gegenüber äußeren Einflüssen und Verteidigungsmaßnahmen. So kann man zwar die Nanoroboter eines solchen Angriffs nur schwerlich vollständig eliminieren, aber sobald sie sich an bestimmten lokalen Stellen stark genug vermehrt haben, kann man die dort auftretenden "Epidemien" leicht durch Bestrahlung oder Hitzeeinwirkung eindämmen. Dieses Problem ließ sich allerdings dadurch vermeiden, indem die Nanoroboter sich nach der Reproduktion voneinander entfernen, bevor sie weitere Nanoroboter erzeugten.

Der fünfte Hinderungsgrund bestand im Entstehen von Kopierfehlern im Reproduktionsprozess. So gelang es außerhalb von Laborbedingungen nicht, dass die Selbstreproduktion im Laufe der verschiedenen Generationen immer fehlerfrei blieb und exakte Kopien hervorbrachte. Was bei organischen Lebewesen zu Mutationen führt, die nicht unbedingt größere Auswirkungen für den Organismus haben, führt hingegen bei Nanorobotern schnell dazu, dass die "Nachkommen" funktionsuntüchtig sind. Da ein Nanoroboter aber nur eine begrenzte Lebenszeit aufweist, werden ab einem bestimmten Zeitpunkt nur noch defekte Nanoroboter erzeugt, wodurch die Population ausstirbt. Im statistischen Mittel war selbst der beste selbstreproduzierende Typus von Nanorobotern nur in der Lage, knapp 100 Generationen lang fortzubestehen, bevor die "Nachfahren" funktionsuntüchtig wurden. Dieses Problem, das sich nie richtig in den Griff bekommen ließ, versetzte dann der Nanoroboter-Bombenforschung endgültig den Todesstoß.