Wil de echte Nanotech opstaan?

De grote balzaal van het Boston Marriott was volgepropt met een menigte van enkele duizenden materiaalwetenschappers die alleen maar staanplaatsen en die graag de plenaire avondlezing van Richard Smalley over nieuwe apparaten en materialen van koolstof wilden horen. Daarna, in een bijna lege vergaderruimte van het hotel, ziet de chemicus van Rice University er moe en uitgeput uit terwijl hij vragen beantwoordt. Dan is hij plotseling nieuw leven ingeblazen; hij leunt naar voren en concentreert zich aandachtig. Het gesprek kwam op een van zijn favoriete onderwerpen: hoe nanotechnologie de wereld gaat redden.

Er zijn ongeveer 6 miljard mensen op aarde, benadrukt Smalley op deze novemberavond, en onderzoek gericht op het produceren van betere, goedkopere, efficiëntere materialen zal een sleutel zijn tot het voeden en huisvesten van die bevolking terwijl het stijgt naar een uiteindelijke stabiele toestand van 10 miljard of meer. Maar de grenzen aan hoe sterk, geleidend en ingewikkeld een materiaal kan zijn, liggen op nanometerschaal, zegt hij. De droom, zegt Smalley, is om met dat niveau van finesse te bouwen, om het tot op het laatste atoom perfect te maken. Dit vermogen zou volgens hem kleinere, efficiëntere batterijen, sterkere materialen en sterk verbeterde en goedkopere elektronica opleveren.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van maart 1999

• Zie de rest van het probleem
• Abonneren

Dit zijn geen gejuich van de nieuwste trendy futurist. Smalley is een van de meest gerespecteerde scheikundigen van het land, een Nobelprijswinnaar voor scheikunde in 1996 en directeur van een nieuw Nanoscale Science and Technology Center ter waarde van 33 miljoen dollar in Rice. Hij is ook niet alleen. Een groeiend aantal onderzoekers deelt de overtuiging van Smalley dat het beheersen van de structuur van materialen tot op enkele atomen of moleculen een enorme impact zal hebben op alles, van computers tot medicijnen. Het vermogen om materie atoom voor atoom te manipuleren is al jaren het spul van sciencefiction. Maar de recente ontwikkeling van hightech-instrumenten, met name sondes die gevoelig genoeg zijn voor zowel het afbeelden als het verplaatsen van individuele atomen en moleculen, is begonnen deze fantasieën om te zetten in wetenschappelijke realiteit.

Het afgelopen jaar hebben twee groepen onderzoekers onafhankelijk van elkaar een transistor gefabriceerd uit een enkel koolstofmolecuul. Wetenschappers hebben prototypen van informatieopslagapparaten gebouwd met databits van slechts 50 nanometer. Andere onderzoekers hebben onlangs een molecuul gemaakt dat roteert en fungeert als een nanowiel, evenals een rudimentair telraam met enkele moleculen die fungeren als glijdende kralen.

Dit zijn weliswaar laboratoriumnoviteiten. En in werkelijkheid weet niemand echt wat het resultaat zal zijn van de opkomende wetenschap. Om te beginnen, terwijl wetenschappers nauwgezet nano-apparaten één voor één in het laboratorium kunnen maken, moeten ze nog steeds een snelle en commercieel haalbare manier vinden om er miljoenen van te maken. Ze missen ook betrouwbare methoden voor het integreren van componenten op nanoschaal. Maar deze eerste stappen leveren overtuigend bewijs dat het mogelijk is om werkende nano-apparaten te bouwen - en ze beginnen aanzienlijke hoop te genereren (samen met een behoorlijke hoeveelheid hype) dat Smalley's droom om nieuwe materialen te bouwen met moleculaire precisie zal uitkomen.

Turf oorlogen

wat deze droom binnen bereik heeft gebracht, is het nieuw ontdekte vermogen van onderzoekers om individuele atomen af ​​​​te beelden en te manipuleren. In het begin van de jaren tachtig vonden natuurkundigen van IBM Research in Zürich de scanning tunneling microscope (STM) uit, die het voor het eerst mogelijk maakte om directe beelden van materie op atomaire schaal vast te leggen. Dit was de ontdekking die de nanowereld opende. Vertrouwend op de STM en een nauw verwant instrument dat een atomic force microscope (AFM) wordt genoemd, kunnen wetenschappers nu atomen en moleculen direct rondduwen en op hun plaats duwen.

Er zijn twee vormen van atomaire manipulatie. Een daarvan omvat fysieke manipulatie om atomen rond te schuiven op een metalen oppervlak om 2D-structuren te vormen. De andere benadering probeert stabiele structuren te fabriceren met atomaire resolutie door chemische bindingen te verbreken en te vormen, met behulp van de sterke elektrische velden die door het STM-apparaat zelf worden gegenereerd.

Dit zijn nog steeds exotische laboratoriumonderzoeken. Maar voor degenen die in onderzoekslaboratoria van bedrijven en universiteiten werken, betekent de ontwikkeling van deze krachtige nieuwe tools dat je los kunt gaan in het afbeelden en manipuleren van geheel nieuwe fysieke structuren, volgens Donald Eigler, een fysicus bij IBM Almaden Research Center in San Jose, De groep van Calif. Eigler bestudeert bijvoorbeeld het magnetisme van verschillende atomen die op een oppervlak zitten. Hoewel het werk met STM uiteindelijk zou kunnen leiden tot vooruitgang op het gebied van computergebruik en magnetische gegevensopslag, wordt Eigler niet alleen gedreven door praktische toepassingen. Waar ik het meest opgewonden van word, zegt hij, is wanneer ik een aspect van de natuur zie dat nog niet eerder is gezien. Dit is nieuwe grasmat.

De grenzen van deze nieuwe grasmat worden nog steeds getrokken in een soms controversieel debat. De meeste natuurwetenschappers melden dat nanoruimte een mysterieuze plek is die volgens zijn eigen regels opereert. En zelfs onderzoekers zoals Smalley die geloven dat het werk uiteindelijk aanzienlijke voordelen voor de samenleving zal opleveren, wijzen erop dat ze nog maar net de fysica van de allerkleinsten beginnen te begrijpen en leren hoe ze het gedrag in dit rijk kunnen beheersen.

Enkelen beweren echter dat ze alles hebben uitgedacht. Al bijna twee decennia beschrijft K. Eric Drexler, voorzitter van het in Palo Alto, Californië gevestigde Foresight Institute, een non-profitgroep die nanotechnologie wil promoten, tot in detail hoe nanofabricage zal werken en de wereld zal veranderen. Drexler stelt zich zelfreplicerende nanorobots voor die mechanisch atomen en moleculen naar elkaar toe duwen om een ​​breed scala aan essentiële materialen te bouwen. Enorme aantallen van deze nanorobots die samenwerken, zouden bijna gratis in de materiaalbehoeften van de wereld voorzien, waardoor in wezen de honger wordt uitgeroeid en de vervuiling door conventionele fabrieken wordt beëindigd.

Het is een utopische visie die maar weinig onderzoekers die experimenten op nanoschaal doen, hebben geaccepteerd. Maar het is niet verrassend dat het een enorme aantrekkingskracht heeft op vele anderen. Deze notie van nanotechnologie is een eigen leven gaan leiden. En voor een breed publiek van technologie-enthousiastelingen, maar ook voor sommigen in de media, is het de bekendste versie van de nanotech-droom geworden.

Dat is volgens sommige wetenschappers precies het probleem. De ideeën van Drexler hebben misschien bijgedragen aan het creëren van vroege opwinding voor nanotechnologie, maar na jaren van grootse speculaties over een dappere nieuwe nanowereld, zeggen onderzoekers dat het tijd is om de wetenschap de fantasieën te laten inhalen. Er is geen experimentele verificatie geweest voor de ideeën van Drexler, zegt Mark Reed, een nano-elektronica-onderzoeker en hoofd van de afdeling elektrotechniek van Yale University. We beginnen nu met de echte metingen en demonstraties op die schaal om een ​​realistisch beeld te krijgen van wat kan worden gefabriceerd en hoe dingen werken. Het is tijd voor de echte nanotech om op te staan.

Sommigen beweren dat de komst van praktische nanotechnologie er al is. Het is een bescheiden begin. Wetenschappers bouwen nog geen praktische elektronische apparaten uit afzonderlijke atomen of moleculen - en er zijn zeker geen nanorobots in de buurt. Maar Richard Siegel, een materiaalwetenschapper aan het Rensselaer Polytechnic Institute die vorig jaar leiding gaf aan een door de National Science Foundation gesponsord rapport over nanotechnologie, zegt dat de gecontroleerde synthese van materialen op nanometerschaal al is begonnen. Het rapport concludeerde ook dat een wereldwijde race om nanomaterialen te exploiteren en nanodevices te bouwen in volle gang is, geleid door tal van universitaire onderzoeksgroepen en grote industriële laboratoria zoals IBM Research, Motorola en het Japanse NEC Fundamental Research.

Voorlopig worden deze materialen meestal gemaakt met traditionele methoden van chemische synthese, maar Siegel zegt dat de beschikbaarheid van hulpmiddelen voor atomaire beeldvorming is begonnen om wetenschappers in staat te stellen selectieve nanostructuren te maken. Siegel wijst bijvoorbeeld op de ontwikkeling van nanokristallijne materialen die worden gebruikt in de gigantische magnetoweerstand (GMR) -apparaten die de afgelopen jaren het tempo van verbetering in informatieopslag drastisch hebben versneld. GMR-technologie is gebaseerd op meerdere lagen dunne films, sommige slechts enkele atomen dik; de precieze gelaagdheid van deze dunne films op moleculair niveau is verantwoordelijk voor de hoge gevoeligheid van het apparaat. Siegel stelt dat de enorme impact van nanotech in nano-elektronica zal komen. De nanokristallen die in GMR worden gebruikt, suggereert hij, zijn slechts het topje van die ijsberg.

Voor degenen die apparaten van micrometerformaat maken (nu gebruikelijk in geavanceerde elektronica en optica), nadert de botsing met de nanoschaal snel. Het groeiende veld van MEM's (micro-elektromechanische machines), dat kleine machines ontwikkelt om als alles te fungeren, van microfoons tot miniatuurraketten, botst ook tegen de nanowereld en maakt routinematig werkende onderdelen zo klein als een paar honderd nanometer.

Voor puristen moet je echter kleiner, veel kleiner denken voordat je de echte nanowereld betreedt. Voor deze scheikundigen en natuurkundigen is het onder de 50 nanometer waar de pret begint. In deze nieuwe arena verliezen krachten zoals de zwaartekracht die de alledaagse wereld beheersen snel hun vertrouwde betekenis. Fysieke intuïtie faalt jammerlijk in de nanowereld. Je vooroordelen moet je weggooien, zegt Reed. Je ziet allerlei ongebruikelijke effecten. Om te beginnen kunnen elektronen naar plaatsen gaan waar ze volgens de klassieke fysica niet kunnen zijn. In sommige gevallen, zegt Reed, is het alsof je een tennisbal naar een garagedeur gooit en de bal aan de andere kant eruit laat springen.

Dit is ook waar de op silicium gebaseerde elektronica van vandaag begint te falen. Op nanoschaal lekken conventionele transistors elektronen als zeven, en de doteringsatomen die in silicium worden ingebracht om de eigenschappen ervan te regelen, gedragen zich als enorme, onhandige rotsblokken. Maar als de nanoschaal scherpe obstakels vormt voor conventionele elektronische technologieën, opent het ook opmerkelijke nieuwe mogelijkheden waardoor de elektronica van vandaag eruit kan zien als het Model T.
Als elektronische apparaten zouden kunnen worden teruggebracht tot de grootte van individuele moleculen, zou het spel volledig worden veranderd. Moleculaire elektronica werd in de jaren zeventig voorgesteld door Mark Ratner, die nu aan de Northwestern University werkt, en Ari Aviram van IBM. Jarenlang bleef het een prikkelend idee dat ver buiten de mogelijkheden van experimentatoren lag. Maar de afgelopen jaren zijn vooraanstaande onderzoekers begonnen met het maken van echte draden en componenten uit afzonderlijke moleculen. En nu zijn ze begonnen met het maken van ruwe apparaten die echt werken.

Bij Yale hebben Reed en zijn collega's bijvoorbeeld een diode gemaakt van verschillende individuele organische moleculen. De eenvoudige diode, die enkele nanometers lang is, is verre van een praktisch apparaat, zegt Reed. Maar, voegt hij eraan toe, het is een eerste, bemoedigende stap om transistors en logische apparaten op die schaal te maken.

Nanonoedels

een sleutel tot de vooruitgang in moleculaire elektronica zou een exotisch molecuul kunnen zijn dat de koolstofnanobuis wordt genoemd. Deze opmerkelijke koolstofstructuur, ontdekt door onderzoekers van het Japanse NEC in 1991, is een nauwe chemische neef van de buckyball, een nieuwe vorm van koolstof die in 1985 door Smalley werd ontdekt. ​​Maar terwijl de buckyball een voetbalvormig molecuul van 60 koolstofatomen is, zijn lange pijpen van een opgerolde plaat grafiet. Ze zijn elektrisch geleidend en er zijn draden van gemaakt met een diameter van slechts enkele nanometers.

Nanobuisjes zijn, zowel letterlijk als figuurlijk, een tunnel tussen de nano- en macroscopische werelden. Deze structuren maken een lange vezel mogelijk die slechts enkele atomen breed is. Op praktisch niveau, zegt Smalley, kunnen batterijen nanobuisjes gebruiken, zowel om elektronen tussen atomen te pendelen als om een ​​lading centimeters weg te dragen. Hun grote deugd is dat ze moleculair zijn, zegt Smalley. Elke nanobuis, zegt hij, is een entiteit met zijn eigen gedrag en integriteit. Dat betekent dat je de individuele koolstofmoleculen kunt rondduwen, als kleine nanologen.

Eigenlijk werkt een nanobuisje meer als gekookte spaghetti, zegt Phaedon Avouris, manager van IBM Research's wetenschappelijke en technologiegroep op nanometerschaal in Yorktown Heights, NY. Elke nanobuis plakt aan een oppervlak en deze hechting is sterk genoeg om elke vorm te behouden die je duw het erin. De hechting zorgt ook voor een goed elektrisch contact tussen de nanobuis en de metalen elektroden.

Meest recent hebben Avouris en zijn collega's een van deze nanonoedels gemanoeuvreerd om een ​​paar elektroden te overbruggen en de moleculen in ringen en letters te prikken. De IBM-wetenschappers hebben ook een functionele veldeffecttransistor - een basis elektronisch apparaat - bij kamertemperatuur gemaakt van een enkele nanobuis.

De succesvolle ontwikkeling van moleculaire elektronica zou betekenen dat een enkele chip miljarden transistors op nanoschaal zou kunnen bevatten, waardoor een computer veel krachtiger zou zijn dan de huidige machines. Het kan ook betekenen dat je kleine en goedkope computers moet bouwen die miljoenen nanotransistoren bevatten; dergelijke computers ter grootte van een zoutkorrel zouden gemakkelijk en goedkoop in tal van andere producten kunnen worden ingebouwd, zelfs in slimme materialen.

Nanotechnologie zou ook apparaten voor informatieopslag met een enorme capaciteit mogelijk kunnen maken. Onderzoekers van IBM Research in Zürich, onder leiding van natuurkundigen Gerd Binnig en Peter Vettiger, bouwen een micromechanisch prototype dat kleine siliciumtips gebruikt om databits van minder dan 50 nanometer breed te lezen en te schrijven. Dat zou zich vertalen in harde schijven met opslagcapaciteiten van bijna een biljoen bytes (terabytes) - een paar ordes van grootte groter dan de harde schijven op de huidige top-of-the-line pc's. Het kan ook gaan om kleine producten, bijvoorbeeld ter grootte van een polshorloge, die een enorme opslagcapaciteit hebben.

In hun experimenten gebruiken Binnig en zijn collega's de AFM-tip om nanobits informatie op een polymeeroppervlak te lezen. Het gebruik van een enkele tip zou echter een proces betekenen dat veel te traag is om praktisch te zijn. Binnig heeft daarom bedrade arrays van meer dan 1.000 AFM-tips die parallel werken. De arrays kunnen snel informatie schrijven door kleine kuiltjes in het substraat te ponsen en de nanobits lezen door de depressies te detecteren.
Ondertussen hebben Binnigs collega's bij IBM Zürich de STM gebruikt om nog kleinere nano-objecten met uurwerkprecisie te maken. James Gimzewski, een IBM-chemicus, heeft een prachtig klein telraam gebouwd. Gimzewski gebruikte de STM-tip als vinger om de telraamkralen te verplaatsen, dit zijn buckyballs met een diameter van minder dan 1 nanometer.

De nieuwste uitvinding van Gimzewski is een wiel dat is opgebouwd uit een propellervormig molecuul dat ronddraait op een kleine, lagerachtige structuur. Gimzewski zegt dat hoewel het roterende molecuul mogelijke toekomstige nanomachines suggereert, het onderzoek embryonaal blijft. Op dit moment, zegt hij, als je iets kunt laten werken in de nanowereld, hoef je je geen zorgen te maken over de uitvoerbaarheid ervan. We beginnen net. Het is als kinderen die met Lego spelen.
Het Zürichse werk weerspiegelt een diepgeworteld en sterk Zwitsers geloof in mechanica. Natuurkundige Binnig zegt dat mechanica over het hoofd is gezien omdat elektronica zo succesvol is. Het wordt als ouderwets beschouwd. Zijn apparaat voor informatieopslag werkt echter min of meer als een minuscule grammofoonnaald.

Terwijl je de nanowereld verkent, zegt hij, worden mechanische apparaten een aantrekkelijk alternatief voor elektronica.
Binnig zegt dat de mechanische benadering veel verder kan gaan dan gegevensopslag, en dat alles wat je elektronisch kunt doen, je ook mechanisch kunt doen. Elektronica is bijzonder goed in het geleiden van energie langs precieze paden naar een goed gedefinieerde plaats. Maar, zegt hij, nanomechanica heeft het voordeel dat het werkt met een zeer laag stroomverbruik. Terwijl een 3D-nano-elektronica-apparaat onmiddellijk door zijn eigen hitte zou smelten, kun je je volgens Binnig een 3D-nanomechanisch apparaat voorstellen dat koel zou lopen. Bovendien kunnen mechanische apparaten gemakkelijker dan elektronica te integreren zijn met biologische, optische en chemische systemen.

Betreed de hype

het is hier ergens in de buurt dat de wetenschap vermengd raakt met sciencefiction. Als je een nanowiel kunt maken, waarom dan geen nanogear? Een zelfaangedreven nanoboot? Waarom bouw je geen nanorobot om voor je rond de atomen te bewegen?

En nu je toch bezig bent, waarom zou je geen nanorobots maken die zichzelf kunnen repliceren, waardoor het mogelijk wordt om nanofabrieken te bemannen die in staat zijn om bijna alles uit de basisbouwstenen van atomen te combineren? Welkom bij moleculaire productie, zoals gepredikt door nano-evangelist Drexler. De kern van de Drexleriaanse visie is een gizmo die een assembler wordt genoemd. Dit veronderstelde robotapparaat zou werken door atomen mechanisch in vrijwel elke configuratie te positioneren. Als de chemie tussen de atomen niet werkt, zou de assembleur een kleine mechanische kracht uitoefenen (Drexler en zijn volgelingen noemen het mechanochemie). Laat miljarden van deze assembleurs parallel werken om alle atomen precies goed te rangschikken, dan kun je zo ongeveer alles bouwen wat je maar kunt bedenken.

Er is slechts één probleem: weinig scheikundigen, natuurkundigen of materiaalwetenschappers zien enig bewijs dat dit mogelijk zal zijn. Veel gelovigen in de Drexleriaanse visie zijn computerwetenschappers die er plezier in hebben om te simuleren hoe het allemaal zal werken. Ze produceren elegante moleculaire modellen van nanogears en pompen, maar bieden geen duidelijk plan om dergelijke dingen daadwerkelijk te bouwen.

Voorstanders van moleculaire productie laten zich niet afschrikken door de scepsis van hun meer reguliere collega's, hoewel ze wel toegeven dat het tientallen jaren zal duren voordat hun visie gerealiseerd is. Theoretische berekeningen en computermodellering zeggen dat het kan, benadrukt Ralph Merkle, een computerwetenschapper bij het Xerox Palo Alto Research Center en een directeur, samen met Drexler, van het Foresight Institute. Merkle verdedigt in het bijzonder de twee belangrijkste voorstellen die het meeste vuur van andere wetenschappers hebben getrokken: de suggestie van zelfreplicerende assemblers en positionele controle van atomen en moleculen om mechanochemie te doen.

Bij zelfreplicatie zou een moleculaire computer de constructie van een nanorobotarm sturen om een ​​andere computer te bouwen; deze tweede computer leidt vervolgens de bouw van een andere kleine computer, enzovoort. Zelfreplicatie is een concept dat al jaren in de informatica rondgaat, zegt Merkle, en logischerwijs zou het moeten werken. Het idee van positionele controle vereist dat de robotarmen atomen en moleculen precies zo plaatsen dat ze zich hechten en vormen wat je maar wilt. Zolang je geen fysieke wetten overtreedt, zegt Merkle, is deze mechanische benadering van chemie logisch.

Maar de critici van Drexler wijzen erop dat chemie een zeer complex proces is op moleculair niveau. Het scheikundespel spelen, zegt Smalley, betekent het beheersen van atomen in drie dimensies. Op elke reactieplaats voelen atomen de invloed van een tiental naburige atomen; om mechanochemie te doen, zou je de beweging van elk moeten regelen. Voor een nanorobot zou dat een onvoorstelbaar ingewikkelde jongleerhandeling zijn. Andere zeer gerespecteerde onderzoekers wijzen de ideeën van Drexler eenvoudigweg van de hand. Eigler van IBM zegt: Hij heeft geen invloed gehad op wat er in de nanowetenschap gebeurt. Gebaseerd op het weinige dat ik heb gezien, zijn de ideeën van Drexler nanofantasieën die niet erg zinvol zijn.

Assemblagelijnen

in ieder geval, voordat onderzoekers zich zorgen maken over het bouwen van nanofabrieken, moeten ze een praktische manier bedenken om elk apparaat op nanoschaal in massa te produceren. Sommigen hopen verschillende exotische vormen van lithografie (optische lithografie is de standaardtechnologie die wordt gebruikt om patronen op siliciumchips te etsen) onder de 100 nanometer te laten werken. Maar hoe klein en hoe snel lithografische methoden uiteindelijk zouden kunnen worden, is een raadsel (zie Chips Go Nano, p. 55). Evenzo is het een voor een duwen van moleculen met behulp van een STM een buitengewoon langzame en moeilijke manier om iets te maken. Wat meer is, als je eenmaal klaar bent, heb je nog steeds maar één heel klein object. Het bouwen van een enkele computerchip, één atoom tegelijk, met behulp van de huidige STM-technologie, zou volgens een schatting 1000 jaar duren.

Een oplossing is om de STM- of AFM-tips te koppelen in een array die parallel werkt - een nanomechanische assemblagelijn die Henry Ford zou kunnen aanspreken. Dit is de strategie die IBM's Binnig volgt in zijn informatieopslagapparaat. En hoewel het een hele klus is om deze kleine arrays te bedraden en ze in een werkend apparaat te veranderen, suggereert het voorlopige onderzoek bij IBM Zürich en verschillende andere laboratoria dat het misschien wel werkt.

Maar velen geloven dat het antwoord op de langere termijn ligt in een proces dat zelfassemblage wordt genoemd. In tegenstelling tot het Drexleriaanse bouwplan dat zelfreplicerende nanorobots gebruikt om atomen te verplaatsen, vertrouwt zelfassemblage op chemie om de stukjes van een structuur op nanoschaal te positioneren, gebruikmakend van het vermogen van bepaalde moleculen om zichzelf in complexe structuren te rangschikken. In chemische termen werkt zelfassemblage omdat moleculen het thermodynamische minimum van de gewenste structuur zoeken. Zie het als een prefab huis dat zichzelf bouwt met behulp van chemie.

Maar tot nu toe hebben scheikundigen en materiaalwetenschappers geleerd om alleen de eenvoudigste structuren te bouwen. Het blijft een enorme uitdaging om specifieke kenmerken in de materialen samen te voegen en verschillende materialen te combineren.

De oplossing voor dat probleem zou kunnen bepalen welke nanodevices praktisch zijn - en hoe lang het duurt voordat ze op de markt komen. Voor de meeste toepassingen zou je miljarden nano-objecten moeten fabriceren en integreren. En om te concurreren op gebieden als informatietechnologie, moet je het heel goedkoop doen. Dat vereist, zeggen veel wetenschappers, de synthesevaardigheid van de chemie. Verwacht niet dat iemand op het punt komt dat je ingrediënten in een beker doet en er een geïntegreerd circuit uitkomt, zegt Yale's Reed. De hoop is echter dat zelfassemblage uiteindelijk nano-elektronische apparaten kan plaatsen waar je ze wilt hebben, zegt Reed.
Dat zal tijd kosten. Maar er zijn bemoedigende tekenen dat deze aanpak zal werken. Zelfassemblage is in zekere zin waar scheikunde en materiaalkunde - de kunst van het bouwen van echte dingen - de fysica van de nanoschaal ontmoeten. Natuurkunde heeft wetenschappers de middelen gegeven om nano-objecten te manipuleren en de werking van de nanowereld te begrijpen, en nu kijken onderzoekers naar scheikunde en materiaalwetenschap voor de volgende vooruitgang die zal helpen al dit werk om te zetten in een praktische technologie.

Niemand weet echt waar die doorbraken vandaan zullen komen, of zelfs of ze zullen komen. Maar naarmate de wetenschap van de nanowereld groeit, begint de vorm van de echte mogelijkheden uit de nanomist te komen.

zich verstoppen