Quali sono alcuni esempi di dispositivi in nanoscala?
La nanotecnologia è un nuovo campo che sta praticamente esplodendo. Nel 2006 il mercato delle nanotecnologie era di $ 10,5 miliardi di dollari statunitensi (USD), con studi che prevedevano che il campo si espandesse a $ 115 miliardi di dollari entro il 2012. Le nanotecnologie sono diventate così popolari che molti scienziati e giornalisti hanno iniziato a riferirsi a qualsiasi cosa sulla nanoscala come "nanotecnologia" , come i chip di computer attuali. Ciò nonostante ciò contraddica la definizione originale di nanotecnologia, che riguardava i dispositivi attivi su nanoscala impegnati nella fabbricazione molecolare. Non abbiamo ancora questi fabbricanti di nanoscale (a volte chiamati "assemblatori"), ma molti importanti dispositivi di nanoscala attivi di prova di concetto vengono creati con una certa regolarità.
Una libreria di dispositivi in nanoscala sta rapidamente crescendo. I rotaxani sono molecole circolari che sono state utilizzate come interruttori molecolari. I grafeni sono stati usati per creare transistor solo un singolo atomo spesso e lungo 50 atomi. I ricercatori dei Lawrence Berkeley Livermore Labs hanno compiuto progressi significativi sui dispositivi in nanoscala nei primi anni del 2000, tra cui un nanomotore elettrostatico a base di nanotubi, un attuatore molecolare e un oscillatore di rilassamento nanoelettromeccanico. Il nanomotore è largo circa 500 nm o 300 volte più piccolo di un capello umano ed è il motore più piccolo mai costruito.
È necessario fare una distinzione tra i dispositivi in nanoscala, che in realtà fanno le cose e hanno significato da soli, e i 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 nanoscala fa parte della spinta verso la nanotecnologia molecolare, o fabbricazione molecolare, in cui i prodotti su scala umana verrebbero creati attraverso un processo dal basso verso l'alto, posizionando ciascun atomo individualmente in un luogo predeterminato.
Ulteriori dispositivi su nanoscala includono una membrana lipidica filettata a nanotubo, che può spostare minuscole quantità di fluido, anche singole molecole; la nanocar della Rice University, che utilizza buckytubes per ruote, "DNA che cammina", molecole di DNA che si sollevano e toccano con "gambe" molecolari proprio come un essere umano che cammina; nanostrutture di polimeri semiconduttori con numerose applicazioni tra cui illuminazione e fili ottici, e dozzine di più oltre lo scopo di questo articolo. I dispositivi in nanoscala sono sicuramente un'area da guardare nei prossimi anni.