Wat zijn enkele voorbeelden van Nanoschaal apparaten?
Nanotechnologie is een nieuw veld dat vrijwel explodeert. De nanotechnologiemarkt bedroeg in 2006 $ 10,5 miljard US dollar (USD), met studies die verwachten dat het veld tegen 2012 zal groeien tot $ 115 miljard USD. Nanotechnologie is zo populair geworden dat veel wetenschappers en journalisten beginnen te verwijzen naar alles op nanoschaal als "nanotechnologie" , zoals huidige computerchips. Dit ondanks het feit dat dit in tegenspraak is met de oorspronkelijke definitie van nanotechnologie, die betrekking had op actieve apparaten op nanoschaal die zich bezighouden met moleculaire fabricage. We hebben deze fabrikanten op nanoschaal (soms ook "assemblers" genoemd) nog niet, maar veel belangrijke proof-of-concept actieve apparaten op nanoschaal worden met enige regelmaat gemaakt.
Een bibliotheek van apparaten op nanoschaal groeit snel. Rotaxanen zijn cirkelvormige moleculen die zijn gebruikt als moleculaire schakelaars. Grafenen zijn gebruikt om transistoren te maken die slechts één atoom dik en 50 atomen lang zijn. Onderzoekers van Lawrence Berkeley Livermore Labs hebben in de vroege jaren 00 aanzienlijke vooruitgang geboekt op apparaten op nanoschaal, waaronder een op nanobuis gebaseerde elektrostatische nanomotor, een moleculaire actuator en een nano-elektromechanische ontspanningsoscillator. De nanomotor is ongeveer 500 nm breed, of 300 keer kleiner dan een mensenhaar, en is de kleinste motor ooit gebouwd.
Er moet onderscheid worden gemaakt tussen apparaten op nanoschaal, die daadwerkelijk dingen doen en op zichzelf betekenis hebben, en materialen met nanostructuur, meestal passieve objecten die in grote hoeveelheden moeten worden verzameld om iets interessants te doen. Nanogestructureerde materialen zijn in vergelijking primitiever, hoewel nog steeds de stand van de techniek van de moderne technologie. Het creëren van apparaten op nanoschaal maakt deel uit van het streven naar moleculaire nanotechnologie of moleculaire fabricage, waarbij producten op menselijke schaal zouden worden gecreëerd via een bottom-up proces, waarbij elk atoom afzonderlijk op een vooraf bepaalde plaats wordt geplaatst.
Verdere apparaten op nanoschaal omvatten een lipidenmembraan met nanobuisdraad, dat kleine hoeveelheden vloeistof kan verplaatsen, zelfs afzonderlijke moleculen; de Rice University nanocar, die buckytubes gebruikt voor wielen, "lopend DNA", DNA-moleculen die optillen en neerkomen met moleculaire "benen", net als een lopend mens; halfgeleidende polymere nanostructuren met tal van toepassingen, waaronder verlichting en optische draden, en nog tientallen buiten het bestek van dit artikel. Nanoschaal apparaten zijn absoluut een gebied om naar te kijken in de komende jaren.