设想一项发明。你的想象可能刚刚从飞机，到iPod，再到车轮。你可能没有想到创新的下一个前沿：纳米技术。随着科学进步向前发展，科学家们越来越多的发明，甚至在一个领域内直到1975年还不存在的一些东西。

人的肉眼能看到物体最小到0.1毫米。该尺寸涵盖了十种比之小10万倍的发明。

10.自驱动液态金属

这是一种由镓、铱和锡形成的简单液体金属合金，可被电子控制以形成复杂的形状，或在培养皿里跑圈。说起来这就像是电影终结者2里的机器人，也一点不夸张。本项目的开发研究人员之一，来自位于北京的清华大学的Jing Liu说，“这种软机器人看起来相当智能，并根据它的航程在空间变形，就像科幻电影里的终结者。“该金属是仿生的，即模仿生化反应，虽然它不是生物。

电流可以引导这种材料，但它会在其自身动力下运动，由每一滴合金前后面之间的压力差不平衡来驱动。虽然根据推测，这个过程的关键是化学能转化成机械动力，但分子材料暂时还不会转变为邪恶的机器人。整个过程只能发生在氢氧化钠或盐水溶液里。

9.纳米贴片

Trypanophobes欢呼吧！在不久的将来，你担心针头的日子将会结束。约克大学的研究人员正在研究一种可以提供所有你需要的药物的补丁，这样就不用打针了。这种正常大小的补丁，一旦贴到胳膊上，可以传送纳米颗粒大小的目标药物，小到足以滑过毛囊。这种纳米粒子，每一个20纳米以下，可以绑定到有害细胞并杀死他们，然后与死细胞仪器被人体的自然代谢过程排除体外。

最好的部分？这种贴片一旦完善，其可以用来治疗医学研究上最严重的群体之一：癌症。与化疗不同的是，纳米颗粒可以杀死个别癌细胞，而留下健康的细胞。该个名为“NanJect”的项目被2013年当时的学生研究人员Atif Syed和Zakareya Hussein共同资助，并目前还在开发中。让我们希望纳米贴永远不与液态金属机器人技术结合起来。

8.过滤水涂层

还记得2010年的BP石油泄漏么？如果俄亥俄州的研究人员成功实现他们的方法，你未来将不会再目睹发生类似的事故。他们正在开发的是纳米厚涂层，当应用到细网不锈钢网后，可以滤下油而让水透过。

纳米涂层的灵感来自于大自然。荷叶，也被称为睡莲，具有与此纳米涂层相反的性能，可以排斥水而不是排斥油。荷叶很早就是科学灵感的源泉，并在2003年创造了超疏水材料。

对于该纳米涂层，科学家模仿荷叶的表面崎岖不平，但给它嵌入了清洁剂分子。结果是其可以排斥油，就像荷叶排斥水一样。这种肉眼不可见的涂层，复制成本很低，大约在每平方英尺1美元。

7.潜艇空气清新剂

没有人考虑过潜艇里的船员呼吸的空气的味道，除了那些正在洗着其中空气的可怜潜艇船员们。二氧化碳必须被不断的移出，因为单次航程里，同样的空气要循环通过船员的肺部达100次以上。一种化学名为胺磨砂的用于清洁二氧化碳的物质，在清洁的同时增加了一种讨厌的臭味。

这种多孔的自组装单层膜，又称为SAMMS，是那些喜欢给别人更加人性化的名字的人，给起的这个将沙粒和纳米粒子结合起来的名字。新的CO2去除方法，使用这种多孔材料，而不是臭胺。

不同类型的SAMMS可以绑定不同的分子，但他们每个都有巨大容量可以吸附他们的目标分子。一个茶匙量的SAMMS，所拥有的毛孔有着与足球场相同大学的表面积。由于这种材料的令人难以置信的应用，如潜水艇空气清新剂，没有问题已经不足以描述其解决方案。

6.电操纵纳米传感器

美国西北大学的研究人员，找到了如何制造纳米技术尺度电导体的方法。这是一个硬纳米粒子，可以根据直流电的不同重新分布到相反方向。引用官方研究所述是“电流整流器，开关和二极管”电气元件，每个纳米颗粒可以进行效仿。每个5纳米宽的颗粒，都被涂覆的正电荷的化学物质和负原子所包围。然后电荷将会在纳米粒子周围重新配置负原子。

这种潜力是惊人的。材料创造了“可以重新排布，在不同的时间来满足不同的计算需求，”西北大学的新闻稿如是说。使用这种纳米材料，未来可以实现电子的重新编程，以达到不同的直流电脉冲。硬件可以像软件一样被轻易升级。“过时”技术这个概念本身将会变得过时。

纳米导体具有另一个潜在的应用：作为不同技术之间的三维桥梁。这是完美的适配器，因为它的兼容性可以编程。也许这意味着你将不需要买新的手机充电线了。

5.纳米海绵充电器

一旦这个发明实现，你将不会再需要一个电话线。这种纳米技术的工作原理像海绵一样，从环境中吸收多余的动能能量，然后引导到您的手机。有问题的材料是压电材料，从字面看，这种材料会在机械应变下发电。该材料有纳米尺寸的孔，将其变成一个柔性海绵。所施加的运动将使材料产生很多电，产生功率可以直接为周围环境的装置使用。

它的官方名称是“纳米发电机”（是的，目前它听起来会被“纳米”这个名单上前面的各项所掴巴掌。总的来说，纳米技术研究人员喜欢这样做。）无论如何，该材料可能最终成为手机内置的外壳部分。纳米技术可以用在汽车的仪表盘上，甚至在别人的口袋里。其概念也可以扩展到更大的工业环境中。这是美国威斯康星 - 麦迪逊大学的研究人员所希望的。

4.人造视网膜

人造视力的未来是如此明亮，以致于你会需要带上阴影，或纳米薄膜的设计来模仿你的视网膜。Israel-based Nano Retina正在开发一种界面，可以直接连接到眼睛的神经元，来传递神经模拟信号到大脑，可以取代视网膜并帮助人们看到东西。到目前为止，在小鸡身上的实验已经证明其是成功的，这种神经活动证明了纳米薄膜可以让小鸡看到光，否则不会看见。但是，这种可能的视网膜还有一个很长的路要走，其最终会达到提高人类视力的目标。

纳米视网膜不是人造视力研究唯一的候选，但它似乎是最耐久、有效和灵活的一个。其最终产品会是人的眼。类似的发明已经发现，这部分是人工眼技术最棘手的方面。至少，因为它是在纳米尺度上进行开发，该技术避免了令人讨厌的问题，像金属，金属丝，和低分辨率。

3.发光衣服

上海的科研人员正在开发发光纤维，他们可以被织成衣物。最后，你将有一件可以搭配20世纪80年代的夜总会霓虹灯穿的衣服。每个纤维都从不锈钢丝基础开始，然后将其覆盖上纳米颗粒，一层电致发光的聚合物，和透明纳米管的安全涂层。所得的纤维既轻巧又灵活，可以根据他们自己的电化学电源发光。更妙的是，他们在比传统LED灯的功率还低。

其缺点是光纤的光只能持续了几个小时。然而，开发商都乐观地认为，他们的Frankenstein最终将实现持续1000倍以上的时间，而从理论上来看做到这点没有什么障碍。甚至有一次，他们已经准备好了，但该纳米粒子的衣服不耐水洗。研究人员还希望探讨生物医学上的用处。尽管如不经常清洗的衣物，像安全背心或棒球帽，如果他们能自己发光，依然是非常棒的一件事。

2.器官修复纳米针头

 

前面提到的药物贴的目的是要取代针，但如果针头本身是纳米级的呢？那么很显然，它们可以替代外伤手术，或至少作为补充。最近在实验室小鼠身上的试验取得了成功，实验试图给其注入核酸，核酸可以刺激器官和神经细胞的再生，恢复失去的能力。一旦他们的使命完成后，针头会留在体内，在一两天之内完成生物降解。当针被使于形成血管的小鼠背部肌肉时，没有有害的副作用被观测到。

如果应用于人类，纳米针能够在器官移植过程中，提供酸并注射到患者体内，可以更好制备周围器官的组织，并实现愈合和整合到受体体内。关于药剂的另一个很酷的应用，就是烧伤受害者的“重新编程”细胞，可以再生成健康和具有功能的皮肤，而不是一道伤疤。

1.3D化学打印机

这最后一项不只是一个颗粒；这是一个能够培养出上千种不同的物质的3-D打印机。伊利诺伊大学的化学家马丁·伯克，就像是一个化学界的威利旺卡。用“积木式”分子的集合，他可以创造大量的不同的化学物质，并具有广泛的“非自然属性”，如ratanhine，只有在难得的秘鲁花里才有发现。

合成的范围大到足够以为药物、LED和太阳能电池提供所需要的分子，并且可能包括先前受过训练的化学家几年才能合成的某些化学品。目前的原型有限，但即使是现在，它依然能够开发新的药物。伯克希望能够最终建立一个消费者版本。在这里我们希望未来可以有一台打印机，作为家庭药剂师。

新材料在线编译整理——翻译：Gary       校正：摩天轮