從太陽(yáng)中吸取能量
油價(jià)的提升和全球變暖的恐懼重新點(diǎn)燃了可替代能源的尋找工作。雖然《技術(shù)評(píng)論》不斷在報(bào)道使用核能作為清潔能源的接受度正在增加,但同時(shí)也關(guān)注到一些領(lǐng)先的納米技術(shù)將為更實(shí)用的太陽(yáng)能利用鋪平道路。Konarka of Lowell推出“roll-to-roll”solar cell technology,就是以含納米粒子的薄膜制造。且其制造的電池與傳統(tǒng)電池效能也不同,它們是用更便宜的工藝制作的。低價(jià)且電池的靈活性,使太陽(yáng)能可在更多場(chǎng)合使用,包括建筑窗戶(hù)和帳篷、手提包的纖維等。另外,還有利用納米線獲取太陽(yáng)能的報(bào)道,這將比廉價(jià)電池的效率更高。
鋰經(jīng)濟(jì)
輕質(zhì)鋰電池不適宜聚集在一起用于高能場(chǎng)合,例如無(wú)電線鉆井和混合汽車(chē)。現(xiàn)在,由于計(jì)算機(jī)模型可確定有希望的新型電池材料,所以今年我們看到了鋰離子電池堆用于無(wú)電工具,在2006年,其將帶來(lái)更多應(yīng)用,并朝著更輕、更強(qiáng)有力的混合汽車(chē)前進(jìn)。此外,鋰電池由于不存在氫的供給問(wèn)題,在未來(lái)的汽車(chē)工業(yè)中將與燃料電池有著激烈競(jìng)爭(zhēng)。
自組裝設(shè)備
納米技術(shù)的夢(mèng)想是“一罐”合成:組合原始材料,混合,加熱,以及納米部件的工作設(shè)備。由于今天的半導(dǎo)體工業(yè)中的高溫反應(yīng),這樣的合成不需要更多的能源。還能減少有害溶劑使用,和有廢材料的產(chǎn)生。同時(shí),還比較廉價(jià)。MIT的Angela Belcher直接進(jìn)化病毒并發(fā)酵,使自組裝成為可能。另外,也有希望使用硅藻屬作為納米設(shè)備的模板的報(bào)道。在2005年12月/2006年1月的技術(shù)評(píng)論雜志上,還有使用納米機(jī)械組裝單分子存儲(chǔ)設(shè)備的報(bào)道。
納米醫(yī)藥
今年在靈敏納米傳感器方面具有突破,納米傳感器能夠使疾病還能被治療的初期就被檢測(cè)出來(lái)。哈佛化學(xué)教授Charles Lieber和Xiaowei Zhuang描述了納米線能用于檢測(cè)單濾過(guò)性病毒粒子。這種檢測(cè)器可幾乎在一次檢測(cè)中立刻篩選出100種不同病毒。
納米傳感器還能發(fā)現(xiàn)早期癌癥,比現(xiàn)有的測(cè)試更精確。高靈敏度意味著只需要一小滴血樣本,只相當(dāng)于糖尿病人戳指檢測(cè)葡萄糖水平的量。無(wú)論是快速確定其治療的需要還是放松病人的精神,這種測(cè)試對(duì)于具有家族病史的人來(lái)說(shuō),可以認(rèn)為是無(wú)價(jià)的新方法。而且這種測(cè)試本身非常便宜,并可以在藥店柜臺(tái)買(mǎi)到,方便使用。
納米級(jí)粒子可作為癌癥檢測(cè)、成像、靶向和個(gè)性化處理的核心傳輸設(shè)備。其還具有潛在的轉(zhuǎn)換癌治療,殺死癌細(xì)胞,同時(shí)消除常規(guī)化學(xué)療法和放射療法的副作用。Michigan大學(xué)的James Baker教授已發(fā)展了一種傳輸系統(tǒng),將于明年進(jìn)行人體試驗(yàn)。
通用存儲(chǔ)器
當(dāng)自組裝能轉(zhuǎn)變計(jì)算機(jī)生產(chǎn)時(shí),早期應(yīng)用將是新的納米粒子和現(xiàn)存制造工藝相結(jié)合的混合方法。這條工藝路徑是由Nantero——一家制造所謂通用存儲(chǔ)器的公司——所進(jìn)行的。這種型號(hào)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器不需要連續(xù)能源,也能存儲(chǔ)信息,類(lèi)似于數(shù)碼相機(jī)的閃卡,同時(shí)存儲(chǔ)快速,就像PC里的存儲(chǔ)器。Nantero技術(shù)將納米管結(jié)合進(jìn)傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝中。實(shí)際產(chǎn)品將于2006年問(wèn)世。
納米和環(huán)境
納米技術(shù)跨越了技術(shù)障礙,但最終它的成功與否還取決于是否能被消費(fèi)者接受。這就是說(shuō)要使公眾確信納米材料是安全的。使納米科技如此吸引人的地方在于:在納米級(jí)上出現(xiàn)的新性質(zhì)和巧妙改進(jìn)這種性質(zhì)的能力,而帶來(lái)的結(jié)果是如果消除這種新物質(zhì)對(duì)環(huán)境、包括人體帶來(lái)的影響。今年,納米材料對(duì)環(huán)境和健康的作用已有了更大程度的研究。許多納米科技支持者認(rèn)為,來(lái)年將是展示研究者和工業(yè)認(rèn)真考慮安全問(wèn)題機(jī)會(huì)的臨界期,也將是發(fā)現(xiàn)和處理現(xiàn)存問(wèn)題的時(shí)間。然而,無(wú)論2006年是否繼續(xù)增加相關(guān)機(jī)構(gòu)、公司和資金,這種忽視仍將是一個(gè)公開(kāi)的問(wèn)題。