La nanotecnologia è un nuovo campo che sta virtualmente esplodendo. Il mercato delle nanotecnologie era di $ 10.5 miliardi di dollari USA (USD) nel 2006, con studi che prevedono un’espansione del campo fino a $ 115 miliardi di dollari entro il 2012. La nanotecnologia è diventata così popolare che molti scienziati e giornalisti hanno iniziato a riferirsi a qualsiasi cosa su scala nanometrica come “nanotecnologia” , come gli attuali chip per computer. Questo nonostante il fatto che ciò contraddica la definizione originale di nanotecnologia, che riguardava dispositivi attivi su nanoscala impegnati nella fabbricazione molecolare. Non abbiamo ancora questi fabbricanti su nanoscala (a volte chiamati “assemblatori”), ma molti importanti dispositivi attivi su nanoscala proof-of-concept vengono creati con una certa regolarità.
Una libreria di dispositivi su scala nanometrica sta rapidamente crescendo. I rotassani sono molecole circolari utilizzate come interruttori molecolari. I grafeni sono stati usati per creare transistor dello spessore di un solo atomo e lunghi 50 atomi. I ricercatori dei Lawrence Berkeley Livermore Labs hanno compiuto progressi significativi sui dispositivi su scala nanometrica nei primi anni 00, tra cui un nanomotore elettrostatico basato su nanotubi, un attuatore molecolare e un oscillatore di rilassamento nanoelettromeccanico. Il nanomotore ha un diametro di circa 500 nm, o 300 volte più piccolo di un capello umano, ed è il motore più piccolo mai costruito.
Bisogna fare una distinzione tra dispositivi su scala nanometrica, che effettivamente fanno cose e hanno un significato da soli, e materiali nanostrutturati, che sono per lo più oggetti passivi che devono essere aggregati in grandi quantità per fare qualcosa di interessante. I materiali nanostrutturati sono più primitivi in confronto, sebbene siano ancora lo stato dell’arte della tecnologia moderna. La creazione di dispositivi su scala nanometrica fa parte della spinta verso la nanotecnologia molecolare, o fabbricazione molecolare, in cui i prodotti su scala umana sarebbero creati attraverso un processo dal basso verso l’alto, posizionando ogni atomo individualmente in un luogo predeterminato.
Ulteriori dispositivi su scala nanometrica includono una membrana lipidica filettata di nanotubi, che può spostare piccole quantità di fluido, anche singole molecole; la nanocar della Rice University, che utilizza buckytube per le ruote, “walking DNA”, molecole di DNA che si sollevano e atterrano con “gambe” molecolari proprio come un essere umano che cammina; nanostrutture polimeriche semiconduttrici con numerose applicazioni tra cui illuminazione e cavi ottici, e decine di altre oltre lo scopo di questo articolo. I dispositivi su scala nanometrica sono sicuramente un’area da tenere d’occhio nei prossimi anni.