No final dos anos 1950, Richard Feynman imaginou a famosa ciência em que pesquisadores e engenheiros poderiam realizar feitos notáveis ao manipular a matéria e criar estruturas até o nível de átomos individuais.
Agora, mais de cinquenta anos depois de "Há muito espaço no fundo, "quatro pesquisadores proeminentes - David Awschalom, Angela Belcher, Donald Eigler, e Michael Roukes - estão compartilhando seus pensamentos sobre o futuro da nanociência e nanotecnologia. Em um diálogo especial antes de um Simpósio de Futuros Kavli sobre o mesmo tópico, os cientistas se concentraram em como a visão de Feyman pode evoluir nos próximos cinquenta anos, começando por levar a nanociência em uma direção ascendente.
"Ganhamos algumas cabeças de ponte importantes na ciência, mas também fizemos muito pouco progresso no sentido de traduzir isso em direção ao que todos nós costumamos chamar de "potencial total" da nanotecnologia, "disse Michael Roukes, professor de física, física aplicada e bioengenharia na Caltech e co-diretor do Kavli Institute of Nanoscience. "Daqui para frente, Acho que o desafio é romper esse abismo e ... realmente traduzir isso em coisas que afetem nossa vida cotidiana. [Será sobre] o uso de blocos de construção de átomos individuais, moléculas, nanoestruturas individuais, e montá-los em sistemas de larga escala com funcionalidade emergente que serão de grande utilidade para a humanidade. "
Roukes explicou que há muitas coisas que são muito empolgantes em ser capaz de controlar coisas em escala atômica e então - da base - "construir de volta para o meio para criar sistemas complexos com um controle incrivelmente requintado sobre o que esses sistemas complexos fazem . ... [Uma] área que está absolutamente pronta para avanços incríveis é a das ciências da vida e da medicina, onde agregações de nanodispositivos individuais para criar nanossistemas nos permitirão abraçar, ao invés de fugir de, a complexidade dos sistemas biológicos. "
Esses avanços, afirmou Roukes, poderia "nos dar as ferramentas, Eu acredito, para entender e projetar circuitos biológicos ... e, finalmente, Eu penso, dará uma base tecnológica para a medicina personalizada. "
Donald Eigler é conhecido por seu trabalho inovador na manipulação precisa da matéria em nível atômico. Concordando com Roukes, Eigler afirmou que o impacto da nanociência na medicina "vai crescer dramaticamente nos próximos 10 a 20 anos, especialmente no campo da medicina regenerativa. "Soltando sua imaginação, ele também poderia conceber outras inovações, como um dia "sequestrar os mecanismos brilhantes da biologia" para criar nanossistemas não biológicos funcionais. "Em meus sonhos, posso imaginar algum vírus ambientalmente seguro, que, por design, fabrica e lança um somador de 64 bits. Em seguida, apenas fluímos o efluente do vírus sobre nossos chips e colocamos os somadores nos lugares certos.
"Isso é muito rebuscado, mas acho menos rebuscado do que Feynman em 1959. "
Angela Belcher é amplamente conhecida por seu trabalho na evolução de novos materiais para energia, eletrônica e meio ambiente. W. M. Keck Professor de Energia, Ciência e Engenharia de Materiais e Engenharia Biológica no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Belcher acredita que o grande impacto da nanotecnologia e da nanociência estará na fabricação - especificamente na fabricação limpa de materiais com novas rotas para a síntese de materiais, menos desperdício e materiais de automontagem. "Está acontecendo agora, se você olhar para a fabricação de certos materiais para, dizer, baterias para veículos, que se baseia na nanoestruturação de materiais e na obtenção da combinação certa de materiais em nanoescala. Imagine o grande impacto que isso poderia ter no meio ambiente em termos de redução dos combustíveis fósseis. Portanto, a manufatura limpa é uma área em que acho que veremos avanços nos próximos 10 anos ou mais. "
David Awschalom é professor de física, elétrico, e engenharia da computação na Universidade da Califórnia, Santa Barbara. Um pioneiro no campo da spintrônica de semicondutores, nas próximas uma ou duas décadas, Awchalom gostaria de ver o surgimento de uma tecnologia quântica genuína. "Estou pensando em possíveis sistemas multifuncionais que combinem lógica, armazenar, comunicação como objetos quânticos poderosos baseados em partículas únicas na natureza. E se isso está enraizado em um sistema biológico, ou um sistema químico, ou um sistema de estado sólido pode não importar e pode levar a aplicações revolucionárias em tecnologia, Medicina, energia, ou outras áreas. "Awschalom também discutiu como ele espera que a nanociência transforme outros campos." Eu acredito que o amplo guarda-chuva da nanociência está rapidamente dissolvendo as barreiras tradicionais [entre as disciplinas científicas]. "
