Je ťažké predstaviť si našu budúcnosť bez nanotechnológií. Schopnosť manipulovať s hmotou na úrovni atómov a molekúl umožnila niektoré z najúžasnejších objavov v chémii, biológii a medicíne. Potenciál nanotechnológií je však oveľa väčší a zatiaľ nie je úplne pochopený. Bez vynálezu skenovacieho tunelového mikroskopu (STM) v roku 1980 by boli aplikácie nanotechnológií len fantáziou. Umožnil študovať štruktúru hmoty spôsobom, ktorý nebol možný pomocou štandardných optických mikroskopov, ktoré neboli schopné zabezpečiť atómovú presnosť.
10. Tvorba filmov.
Jedinečné možnosti rastrového mikroskopu demonštrovali vývojári IBM pri tvorbe najmenšieho animovaného filmu na svete "A Boy and His Atom". Bol nakrútený pohybom jednotlivých atómov hmoty po medenom povrchu. Počas 90 sekúnd sa chlapec, ktorý bol zložený z atómov oxidu uhoľnatého, hral s loptou, tancoval a skákal na trampolíne. Celý príbeh pozostávajúci z 202 snímok sa odvíjal na ploche s hrúbkou 1/1000 ľudského vlasu. Na presun atómov vedci použili elektricky nabitú a extrémne špicatú sondu s jedným hrotom v tvare atómu. Pomocou tohto stylusu bolo možné molekulu odpojiť a presunúť na požadované miesto a do požadovanej polohy.
9. Extrakcia oleja.
Za posledných 10 rokov sa náklady na ťažbu ropy na celom svete zvýšili, ale účinnosť sa nezmenila. Pointa je v tom, že keď ropná spoločnosť ukončí ťažbu v určitej lokalite, v zemskom vnútri sa stále nachádza menej ako 50 % predtým vyťaženej ropy. Ťažba ropy z týchto ložísk je však komplikovaná a nákladná. Vedcom v Číne sa podarilo nájsť východisko z tejto situácie vylepšením súčasnej metódy vŕtania. Jedinečnosť tejto metódy spočíva v tom, že do pórov horniny obsahujúcej ropu sa čerpá voda, ktorá pod tlakom vytláča ropu. Tento proces má však aj svoje nevýhody: keď sa olej vytlačí, začne sa vytláčať aj voda. Čínski vedci Peng a Ming Yuan Li vyvinuli metódu miešania vody s nanočasticami, ktoré dokážu upchať póry v hornine a umožnia vode prechádzať cez tesnejšie otvory, čím vytlačia ropu.
8. Obrazovky s vysokým rozlíšením.
Obraz na obrazovke počítača sa reprodukuje vo forme pixelov - malých bodov. Vysoká kvalita obrazu je daná počtom týchto bodov, ale nie ich veľkosťou alebo tvarom. S rastúcim počtom pixelov na štandardných monitoroch sa automaticky zväčšuje aj samotná obrazovka. Popredné výrobné firmy predávajú spotrebiteľom väčšie obrazovky.
Vedci z Oxfordskej univerzity potvrdili sľubnosť nanopixelov a našli spôsob, ako vytvoriť pixely s priemerom až niekoľko stoviek nanometrov.V experimente, v ktorom vedci umiestnili niekoľko vrstiev materiálu GST ako pixel medzi priehľadné elektródy, sa podarilo vytvoriť vysokokvalitné a kontrastné obrázky. Nanopixely sú vďaka svojej malej veľkosti praktickejšie ako tradičné a mohli by slúžiť ako základ pre vývoj optických technológií, ako sú inteligentné okuliare, umelé sietnice alebo rolovacie obrazovky. Nanotechnológia tiež spotrebuje menej energie, pretože na prenos obrazu sa obnovuje len časť obrazovky, čím sa znižujú náklady na energiu.
7. Farba meniaca farbu.
Pri pokusoch s nanočasticami zlata si vedci z Kalifornskej univerzity všimli, že keď sa zlaté vlákna natiahnu alebo stlačia, prekvapivo zmenia farbu z jasne modrej na fialovú a červenú. Prišli s nápadom vytvoriť špeciálne senzory zo zlatých nanočastíc, ktoré signalizujú špecifické procesy, ktoré tak či onak ovplyvňujú častice.
Na vytvorenie takýchto senzorov výskumníci umiestnili nanočastice zlata na plastovú fóliu. Keď sa film natiahne, nanočastice zlata zmenia farbu. Pri miernom stlačení sa senzor zmenil na fialový a pri stlačení na červený. Napríklad častice striebra sú tiež schopné meniť farbu, ale na žltú. Ak sa použijú drahé kovy, náklady na takéto snímače nebudú vysoké, pretože ich hodnota je zanedbateľná.
6. Dobíjanie telefónu.
Každý model alebo značka telefónu či smartfónu, či už ide o iPhone alebo Samsung, má jednu vážnu nevýhodu - výdrž batérie a čas nabíjania. Izraelskí vedci vďaka lekárskemu objavu vytvorili batériu, ktorá sa nabije za 30 sekúnd. Ide o to, že pri štúdiu Alzheimerovej choroby na univerzite v Tel Avive vedci zistili, že peptidové molekuly, ktoré spôsobujú túto chorobu, majú vlastnosť uchovávať elektrický náboj. Tento objav zaujal spoločnosť StoreDot, ktorá sa dlhodobo zaoberá využívaním nanotechnológií v praxi a jej vedci už vyvinuli technológiu NanoDots na výrobu výkonných smartfónov s dlhšou životnosťou. Pri demonštrácii na konferencii ThinkNext spoločnosti Microsoft sa batéria smartfónu Samsung Galaxy S3 nabila z 0 % na 100 % za menej ako minútu.
5. Inteligentné metódy podávania liekov.
Viaceré zdravotnícke spoločnosti si uvedomujú nebezpečenstvo ochorení, ako je rakovina, ktorých liečba je neúčinná a nie vždy včasná, a preto sa rozhodli nájsť lacné a účinné spôsoby boja proti nim. Jedna z takýchto spoločností, Immusoft, prejavila záujem o vytváranie metód podávania liekov do krvného obehu. Ich revolučný prístup je založený na princípe, že ľudské telo si za účasti imunitného systému dokáže samo vyrobiť potrebné lieky, čo ušetrí miliardy dolárov na výrobu liekov farmaceutickými spoločnosťami a na terapiu. Pomocou unikátnej kapsuly v nanorozmeroch sa ľudský imunitný systém "preprogramuje" na genetickej úrovni. Výsledkom je, že bunky budú samy produkovať lieky. Doteraz sa táto metóda uvádzala ako experimentálny vývoj, ale pokusy na potkanoch boli úspešné. Ak bude účinná, urýchli zotavenie a zníži náklady na liečbu závažných ochorení.
4. Komunikácia na molekulárnej úrovni.
Elektromagnetické oscilácie, ktoré sú základom modernej komunikačnej technológie, nie sú úplne spoľahlivé, pretože akýkoľvek elektromagnetický impulz môže spôsobiť poruchu komunikačného satelitu a jeho nepoužiteľnosť. Vedci z University of Warwick v Anglicku a University of York v Kanade prišli s nečakaným riešením tohto problému. Podnetom bola samotná príroda, konkrétne to, ako zvieratá komunikujú na diaľku pomocou čuchu.
Človek potrebuje vysielač a prijímač na zakódovanie, vysielanie a prijímanie takejto správy. Správa vo forme textu sa do vysielača zadáva pomocou Arduina, ktoré ju prevádza pomocou binárneho kódu. Túto správu spracuje rozprašovač alkoholu, ktorý "1" premení na jeden vstrek a "0" na vynechanie. Prijímač potom pomocou chemického senzora detekuje alkohol v atmosfére a dekóduje ho do textu.
Prijímač potom pomocou chemického senzora detekuje alkohol v atmosfére a dekóduje ho do textu. Správa sa šíri na vzdialenosť niekoľkých metrov na otvorenom priestranstve. Ak by sa podarilo túto technológiu zdokonaliť, ľudstvo by mohlo posielať správy na ťažko prístupné miesta, ako sú tunely alebo potrubia, kam elektromagnetické vlny nepreniknú.
3. Nosič informácií.
Za posledné desaťročie došlo k veľkému skoku v oblasti počítačových technológií, pokiaľ ide o objem a kapacitu ukladania informácií. Kedysi, približne pred 50 rokmi, podobný skok predpovedal James Moore. Dnešní fyzici však tvrdia, že tento zákon už nebude fungovať, pretože výkon a kapacita počítačovej technológie nezodpovedá dostupnej priemyselnej technológii. Výskumníci teraz hľadajú ďalšie riešenia tohto problému.
2. Uplatnenie nanotechnológií v umení.
Vývoj nanotechnológií v oblasti umenia by mohol viesť k manometrii - vytvoreniu miniatúrneho sveta pod mikroskopom, ktorý by ľudia vnímali úplne iným spôsobom.
Nanoveda zahŕňa spojenie medzi vedou a umením. Dobrým príkladom je obraz amerického prezidenta Baracka Obamu s názvom Nanobama, ktorý v roku 2008 vytvoril strojný inžinier z Michiganskej univerzity. Portrét je vyrobený zo 150 nanorúrok a veľkosť tváre je menšia ako 0,5 milimetra.
1. Najnovšie záznamy.
Ľudstvo sa už roky snaží vytvoriť niečo čo najväčšie, najrýchlejšie a najvýkonnejšie. Nanotechnológia je nevyhnutná, keď je potrebné vytvoriť niečo malé. Umožnili napríklad vytlačiť na tlačiarni najmenšiu knihu na svete: Turnip Tinny Ted. Má rozmery 70x100 mikrometrov. Samotná kniha pozostáva z 30 strán, na ktorých sú písmená vyrobené z kryštalického kremíka. Cena tejto malej literatúry je 15 000 dolárov a na jej prečítanie by ste potrebovali rovnako drahý mikroskop.