Nanotechnologie ist ein neues Feld, das geradezu explodiert. Der Nanotechnologie-Markt belief sich 10.5 auf 2006 Milliarden US-Dollar (USD). Studien gehen davon aus, dass das Feld bis 115 auf 2012 Milliarden US-Dollar anwachsen wird. Nanotechnologie ist so populär geworden, dass viele Wissenschaftler und Journalisten angefangen haben, alles auf der Nanoskala als „Nanotechnologie“ zu bezeichnen. , wie aktuelle Computerchips. Dies trotz der Tatsache, dass dies der ursprünglichen Definition der Nanotechnologie widerspricht, die sich auf aktive nanoskalige Geräte bezog, die an der molekularen Herstellung beteiligt sind. Wir haben diese nanoskaligen Hersteller (manchmal auch als „Assembler“ bezeichnet) noch nicht, aber viele wichtige Proof-of-Concept-aktive nanoskalige Geräte werden mit einiger Regelmäßigkeit hergestellt.
Eine Bibliothek von Geräten im Nanomaßstab wächst schnell. Rotaxane sind zirkuläre Moleküle, die als molekulare Schalter verwendet wurden. Graphene wurden verwendet, um Transistoren herzustellen, die nur ein einziges Atom dick und 50 Atome lang sind. Forscher der Lawrence Berkeley Livermore Labs haben in den frühen 00er Jahren bedeutende Fortschritte bei nanoskaligen Geräten erzielt, darunter ein auf Nanoröhren basierender elektrostatischer Nanomotor, ein molekularer Aktor und ein nanoelektromechanischer Relaxationsoszillator. Der Nanomotor hat einen Durchmesser von etwa 500 nm oder 300-mal kleiner als ein menschliches Haar und ist der kleinste Motor, der jemals gebaut wurde.
Man muss unterscheiden zwischen nanoskaligen Geräten, die tatsächlich Dinge tun und für sich allein Bedeutung haben, und nanostrukturierten Materialien, die meist passive Objekte sind, die in großen Mengen aggregiert werden müssen, um etwas Interessantes zu tun. Nanostrukturierte Materialien sind vergleichsweise primitiver, aber immer noch Stand der modernen Technik. Die Herstellung von Geräten im Nanomaßstab ist Teil des Vorstoßes in Richtung molekularer Nanotechnologie oder molekularer Fabrikation, bei der Produkte im menschlichen Maßstab durch einen Bottom-up-Prozess hergestellt werden, bei dem jedes Atom einzeln an einem vorbestimmten Ort platziert wird.
Weitere nanoskalige Geräte umfassen eine mit Nanoröhrchen versehene Lipidmembran, die winzige Flüssigkeitsmengen, sogar einzelne Moleküle, bewegen kann; das Nanoauto der Rice University, das Buckytubes für Räder verwendet, „walking DNA“, DNA-Moleküle, die sich mit molekularen „Beinen“ wie ein wandelnder Mensch anheben und aufsetzen; Halbleiter-Polymer-Nanostrukturen mit zahlreichen Anwendungen, darunter Beleuchtung und optische Drähte, und Dutzende mehr, die über den Rahmen dieses Artikels hinausgehen. Nanoskalige Geräte sind definitiv ein Bereich, den man in den kommenden Jahren beobachten sollte.