難以想象一個沒有納米技術的未來。在原子和分子水平上操縱物質，為化學、生物以及醫學領域的重大突破鋪平了道路。然而，納米技術的展開應用遠比我們想象的要更加廣泛和多樣化。

10 電影制作

上世紀80年代，掃描隧道顯微鏡（STM）還未被發明，納米技術領域或許還停留在科幻小說當中。具有原子精度的STM令物理學家以一種傳統顯微鏡無法實現的方式來研究物質結構。

IBM的研究人員在銅片表面通過移動獨立的原子，制作了世界上最小的動畫電影《一個男孩和他的原子》，顯示出了STM的驚人潛力。

這部90秒的電影描繪了一個由一氧化碳分子構成的男孩在玩球、跳舞、彈蹦蹦床。這部動畫共有202幀，所占空間隻有單根人類頭發絲的1/1000。為了拍攝這部影片，研究人員利用了STM的一個特殊功能：由一個原子構成的帶電且極尖銳的針尖。該針能夠感測到碳分子在動畫表面（即銅片）的精确位置。因此，可以用來創建分子圖像，并将其移動到下一個位置。

9 石油開采

過去的十年間，全球石油勘探開支已成倍增長。然而，石油開采效率仍然是個大問題。當石油公司關閉油井時，通常隻有不到一半的石油被提取。剩下的部分因被隐藏在岩石裡，需要的花費太高而未被開采。幸運的是，得益于納米技術，中國科學家已經發現了一種解決途徑。

該方案是提高現有的鑽井技術。原來的技術需要将水注入到石油所在的岩石孔隙中。水占據石油所在的位置，并将其逼出。然而，這種方法顯示出了一定的局限性，那些能夠輕易到達位置的石油已經被提取了。到那時，從油井裡出來的就不是石油，而是水了。

為了防止這種情況發生，中國研究人員Peng和Ming Yuan Li想出了一個方法，注入含有納米顆粒的水，其中納米顆粒可以插入到岩石的孔隙之間。這種方法的目的在于使水以更窄的路徑進入含油的孔隙當中，将其逼出。在中國進行的實地研究非常成功，這種方法證明了非常高效（50%）的黑金開采。

8 高分辨率顯示

計算機屏幕上的圖像是通過被稱為像素的微小的點呈現出來的。不管其尺寸和形狀，屏幕上像素的數目仍然是圖像質量的決定因素。然而，對于傳統顯示器而言，像素越多意味着屏幕越大——這是一個明顯的局限性。

當各家公司都忙于兜售巨大屏幕之時，牛津大學的科學家們發明了一種制備像素的方法，隻有數百納米大小。這種方法利用了一種叫做GST（熱管理産品中發現的一種材料）的相變材料。實驗過程中，科學家将7 nm厚的GST層夾在兩片透明電極之間。每一層（隻有300*300 nm）作為一個像素，可通過電開閉控制。利用電流，科學家能夠産生具有良好質量和對比度的圖像。

這種納米像素将用于各種用途，這些用途是對常規像素來說不切實際的。例如，其微小的尺寸和厚度使其具有很好的選擇，如智能眼鏡、曲面屏幕、合成視網膜。納米像素顯示器的另一個優點在于能耗低。不同于當前不斷刷新所有像素來形成圖像的顯示器，GST顯示器隻刷新那些有變化的部分，從而降低能耗。

7 變色塗料

加州大學科學家在做金納米顆粒成串實驗時發現了一個令人吃驚的現象。他們注意到當顆粒被拉伸或收縮時，金的顔色發生變化，按照科學家的描述就是由一個漂亮明亮的藍色變成了紫色，又變成了紅色。這一發現激發了科學家利用金納米顆粒制作傳感器的想法，對其施加壓力，顔色也會随之改變。

要制得這樣的傳感器，金納米顆粒必須被添加到柔性的聚合物薄膜當中。按下薄膜，薄膜被拉伸，使納米顆粒分開，從而改變顔色。較輕的按壓，傳感器顯示出紫色；而按壓力度較大時傳感器顯示出紅色。科學家們注意到這個有趣的特性不僅發生在金顆粒上，銀顆粒被拉伸時也發生顔色的變化，會變成黃色。

這種傳感器可以提供各種用途。比如說，可以将其置入家具（沙發或床）中，來評估坐或者睡覺的姿勢。雖然這種傳感器是有金制成的，但它足夠小，成本不成問題。

6 手機充電

不論是iPhone、三星還是其他什麼款式的手機，每個手機在出廠時都帶着兩個臭名昭著的缺點：電池壽命和充電時間。雖然第一個仍然是一個普遍的問題，但以色列拉馬特甘市（Ramat Gan）的科學家已經解決了第二個問題，他們制得了一個充電隻需30秒的電池。

這一突破得益于一個與阿爾茨海默氏症相關的項目，該項目由特拉維夫大學研究人員所進行。研究人員發現，縮短腦神經元和引起疾病的肽分子具有很高的電容（即，保護電荷的能力）。這一發現有助于StoreDot，這是一家專注于納米技術的公司。在研究人員的幫助下，StoreDot開發納米點——利用肽的特性提高智能手機電池壽命。該公司展示了微軟ThinkNext事件中的電池原型。采用三星Galaxy S3手機，這款電池在不到1分鐘的時間内就充滿電了。

5 藥物輸送

疾病（如癌症）的治療時非常昂貴的，在某些情況下時間也不允許。幸運的是，世界上有幾家醫療公司正在研發廉價有效治療疾病的方法。其中Immusoft旨在徹底改變藥物傳遞到我們身體的方式。

不同于在藥物和治療方案上花費數十億美元，Immusoft認為可以設計我們的身體來自身産生藥物。在免疫系統的幫助下，一個病人的細胞可以被改變，從而獲得新的遺傳信息，使其成為自己的藥。遺傳信息可以通過納米膠囊注射到體内。

這種新方法還未進行臨床檢測。然而，Immusoft和其他機構已經在老鼠身上獲得了成功。一旦被證明對人類有效，該方法将顯著降低心血管疾病及其他各種疾病的治療費用。

4 分子通信

全球電信業的靈魂電磁波在某些情況下将完全無用。設想一下一個可以渲染通信衛星的電磁脈沖，以及每一種依賴于其的技術無法使用。我們非常熟悉的末日電影中可怕場景。此外，英國華威大學和加拿大約克大學研究人員思考這個問題已經很多年了，最終提出了一個意想不到的解決方案。

研究人員觀察了某些動物，尤其是昆蟲利用信息素進行跨距離交流的方式。收集到數據後，他們能夠開發出一種通信方法，這種方法中信息以蒸發乙醇分子的形式編碼。研究人員成功的展示了這一新技術，采用摩擦乙醇作為信号化學劑，“O Canada”是第一條信息内容。

這種方法需要兩個裝置，一個用以編碼和發送信息的發射機、一個解碼和顯示的接收器。這種方法采用帶有LCD顯示器和按鈕的Arduino Uno（開源的微控制器）輸入要發送的文本信息。然後控制器将輸入的文本轉化成二進制序列，通過含有乙醇的電子噴霧器讀取。一旦二進制信息被讀取，噴霧器将其轉換金成一個噴霧控制組，其中“1”代表噴霧，“0”代表沒有噴霧。然後含有化學傳感器和微控制器的接收器檢測空氣中的乙醇。接收器讀取并将二進制數據轉換為文本，然後再屏幕上顯示出來。

研究人員能夠在數英尺的開闊地上發送和接收“OCanada”信息。所以一些科學家對這種方法表示出了信心。他們認為在地下隧道或管道等環境中，電磁波變得沒什麼用，這種方法或許會有幫助。

3 計算機存儲

過去的幾十年時間裡，計算機處理能力和存儲容量都有了成倍的增長。這個現象在大約50年前 James Moore就已準确的預測到了，後來被稱作摩爾定律。然而，許多科學家，包括物理學家MichioKaku在内，都認為摩爾定律正在失效。這是因為計算機電源無法跟上現有的以指數形式上升的制造技術。

雖然Kaku強調處理能力，但同樣的概念也适用于存儲容量。幸運的是，這并不是盡頭。墨爾本RMIT大學的研究人員現在正在探索替代方案。該小組由SharathSriram博士領銜，模仿人類大腦儲存信息的方式開發存儲設備。研究人員邁出了第一步，制得了一種保護開關狀态下保護電荷的納米薄膜。這種薄膜比人類頭發絲還要薄上10000倍，有望發展成記憶裝置，複制大腦神經網絡。

2 納米藝術

納米技術的潛在發展已經赢得了科學界的極大贊譽。然而，納米技術的突破已經不再局限于醫學、生物學以及工程學了。納米藝術是一個新興的領域，可以讓我們從一個全新的視角來看這個小小的世界。

顧名思義，納米藝術是藝術和納米科學的結合體，已被少數科學家和藝術家所實踐。其中之一就是密歇根大學機械工程師John Hart，他繪制了一張奧巴馬總統的納米肖像。這張肖像命名為Nanobama（納米Nano 奧巴馬obama），紀念奧巴馬在2008年總統大選中獲勝。Nanobama的每一面隻有半毫米，完全由150根納米管雕刻而成。為了繪制這張肖像，他首先繪制了一條标記“希望”海報的直線。接着他在塗有納米顆粒的玻璃闆上印了一個圖樣，納米顆粒的區域需要生長納米管。利用高溫爐，花費一定時間完成了這張肖像。

1 打破紀錄

人類一直追求更強、更快、更高。但，涉及到最小時，納米技術出現在舞台上。采用納米技術制得的最微小的是一本叫做《蘿蔔城的小特德》（Teeny Ted From Turnip）的書，這是目前世界上最小的印刷書。這本書由加拿大溫哥華西蒙·弗雷澤大學納米成像實驗室制作而成，這本書隻有70 微米*70 微米，由30個晶矽頁雕刻而成。

該書的作者是Malcolm DouglasChaplin，講述了小特德和他的蘿蔔在年度鄉村比賽中獲得勝利。但購買其中的一本都需要你有夠厚的錢包——每本書售價15000美元。還需要用電子顯微鏡來閱讀，這也增加了成本。