Vad är nanoteknisk industri?
Nanoteknikindustrin är ett tvärvetenskapligt område för forskning och utveckling inom större delen av livs- och fysikvetenskapen. Molekylär nanoteknik från och med 2011 fokuserar till stor del på utvecklingen inom de fyra nyckelsektorerna inom medicin, militära system, energi och datavetenskap, även om forskning kan beröra nästan alla områden av industriellt eller kommersiellt intresse. Fokus för affärsmodeller för nanoteknologiföretag i början av 2000-talet tenderar att ligga inom materialvetenskap och läkemedelsskapande och leveranssystem för läkemedel. Detta beror på att det är lättare att konstruera unika kemiska och materialstrukturer än framtidens mogenare nanoteknologier, vilket kommer att ha ett ökande fokus på autonoma, självreplikerande maskiner byggda för att utföra specifika uppgifter.
Eftersom nanoteknikindustrin kan vara oerhört bredbaserad och få förfining av material och maskinens funktion till praktiskt taget alla processer, måste nanoteknologiutbildning försöka förmedla en känsla av förståelse för många forskningsarenor. Detta resulterar ofta i experter inom vissa områden som fysik, kemi eller kristallografi i korsutbildning inom områden som mikrobiologi och elektroteknik så att de kan arbeta inom andra discipliner för att fullt ut förstå de processer som verkar i molekylär skala. Nya studenter inom området nanoteknik krävs för att få en grundläggande förståelse för flera områden med mänsklig kunskap. Dessa inkluderar fysik, kemi, mikrobiologi och relaterade livsvetenskaper och praktiska tillämpningar för dessa vetenskaper inom olika tekniska områden.
Tillväxten av den nyskapande nanotekniska industrin finansieras av en mängd olika regeringar över hela världen, från Europeiska unionens, till Japan, Indien, Ryssland, USA och Australien. Från och med 2011 uppskattas det att 10 000 000 000 amerikanska dollar (USD) spenderas årligen på global basis för sådan forskning, och denna siffra förväntas öka till 65 000 000 000 dollar vid utgången av samma år. År 2014 är uppskattningarna att forskningsutgifterna globalt kommer att vara $ 100.000.000.000 USD och 2015 bör de närma sig $ 250.000.000.000 USD. Utvecklingsländer investerar också kraftigt i nanoteknologinindustrin, med Kinas utgifter som passerar USA: s 2011.
I många avseenden är framgångsrikt att bygga en livskraftig nanoteknologiapplikation ett lopp mot en mållinje där vinnaren kommer att ha patent på enheter eller material som har potential att få globala konsekvenser och förändra samhället på oförutsedda och revolutionerande sätt. Många forskare ser nanoteknikindustrin som början på en andra industriell revolution som tyst äger rum i laboratorier runt om i världen och som till stor del går obemärkt av allmänheten. Detta trots att flera tusen produkter och material redan säljs på detaljhandelsmarknaden från och med 2011 med funktioner som har konstruerats i nanoteknisk skala.
Det utbredda intresset för nanoteknikindustrin är ett direkt resultat av hur mycket av en allmän vetenskap det är. Det har förmågan att ta alla kända kemiska eller maskinella processer och göra den mer effektiv och kraftfull genom att kontrollera reaktionerna som inträffar i en atom- och molekylär skala, vilket är enastående i människans historia. Skalningskontroll av dessa processer upp till makronivån i vardaglig mänsklig aktivitet har potential att göra industriella processer som kan återvinna 100% av sina avfallsprodukter eller ta avfall producerat av tidigare generationer i samhället och förfina det till användbara nya material genom att bygga om dess grundläggande molekylstruktur.
Nanoteknologimaskiner har också potential att kunna kringgå grundläggande vägspärrar i mänsklig förståelse. Verka som en form av universalmekaniker, sådana programmerade mikroskopiska maskiner kan en dag kunna ersätta skadade celler eller organ i människokroppen genom att tillverka nya från molekylär skala och uppåt, utan att det är nödvändigt att förstå vad som orsakade orgelsvikt att uppstå för det första. Nanoteknologinäringen har därför målet att dra nytta av kunskap inom kemi, fysik och biologi för att fungera som en form av monteringslinjearbete och ersätta slitna material och system med nya samtidigt som man använder potentiellt avfallsmaterial som källmaterial för att göra det. . Naturliga system som träd har gjort detta från tidiga tider genom att bygga komplexa strukturer en cell i taget, men tills nyligen handlade det mänskliga samhället bara för att forma och utnyttja slutresultaten av en sådan tillväxt.
Både K. Eric Drexler med sin bok från 1986, The Engines of Creation , och Richard Feynmans tal från 1959, There’s Plenty of Room at the botten , betraktas som de grundläggande gnistorna som skapade en eldstorm av intresse för vetenskap och teknik för nanoteknikindustrin. Drexler trodde att det inte fanns några grundläggande gränser för att skapa självreplikerande molekylära maskiner som så småningom kunde bygga någon anordning eller material från allmän källmaterial. Feynman främjade samma idé genom att säga att direkt manipulation av atomer var en praktisk möjlighet.