Naučnici se već duže vreme okreću prirodi i pokušavaju da uz njenu pomoć, posmatrajući i imitirajući procese koji se u njoj dešavaju, podignu nove tehnologije na viši nivo. Sada je otkriveno da leptiri šarenih krila mogu biti odličan primer kako da se stvori svetlosna energija.

Spektar živo zelenih boja leptira Papilionid proizvode optički efikasne fotonične kristale. Tim sa Jejl Univerziteta otkrio je da u samom srcu najbrilijantnijih boja krila leptira leže bizarne strukture koje se mogu upotrebiti na razne načine. Jedna od najzahvalnijih svojstava ovih struktura, bar kada je nauka u pitanju, jeste da se mogu iskoristiti u proizvodnji svetlosti i svetlosne energije.

Kristalne nanostrukture koje koje daju buju krilima zovu se grioidi. To su trodimenzionalne strukture koje selektivno rašpršuju svetlost i čine da boje izgledaju onako kako ih mi vidimo.  Profesor Richard Prum sa Jejl Univerziteta, katedra za ornitologiju, ekologiju i evolutivnu biologiju, predvodi tim istraživača koji već par godina istražuju magično svojstvo leptirovih krila. Sada su došli do zaključka da prirodna svojstva krila leptira mogu poslužiti i u istraživanjima u oblasti fizike i inženjerstva.

Upotrebom rendgena u Nacionalnoj labaratoriji u Ilinoisu, naučnici su otkrili trodimenzionalnu strukturu  boje na uzorku od pet različitih vrsta leptira. Geroid je sačinjen od chitina, tvrdog uštirkanog materijala koji je glavni sastojak unutrašnjosti insekata i rakova, a se uglavnom deponuje u membranama ćelija. Istraživački tim je želeo da sazna kako jedna takva ćelija može da se preobrati u prvobitni oblik, koji objedinjuje mrežu trokrilnih bumeranga. Pronašli su da spoljašnjost membrane krila leptira raste u poklopcu unutršnjost ćelija. Membrane onda formiraju dupli sloj giroida, odnosno dve  ćelije rastu u unutrašnjosti ćelijske membrane. Ceo trik je u tome da ovako raspoređene i udružene ćelije jako dobro pospešuju rasejavanje svetlosti. Hitin se zatim deponuje u u spoljnom giroidu i tako stvara solidan kristal. Ćelija potom umire, ostavljajući iza sebe kristalne nanostrikture na krilima leptira.

Fotonički inženjeri koriste giroid oblik da bi stvorili efikasnije solarne ćelije. Oponašajući prirodu i njen sistem funkcionisanja možda ćemo biti u mogućnosti da proizvedemo efikasnije optičke uređaje.

Da li smo spremni za ono što nam nove tehnologije donose? U bliskoj budućnosti više nećemo posećivati biblioteke i željene knjige držati u rukama, već ćemo sve što nas zanima moći da pronađemo u samo jenom čipu. Ili, kako naučnici kažu, „imaćemo svet u malom“.

Već neko vreme se priča o digitalnim bibliotekama, odnosno o kompjuterskom sistemu koji će biti prava virtuelna biblioteka. Plan je da se sve knjige koje jedna biblioteka ima skeniraju i prebace na čip, ne bi li se tako sačuvale od vremenskog habanja, a u isto vreme bile odjednom dostupne svima koji poseduju kompjuter. Glavni probem bilo je nepostojanje dovoljnog kapaciteta memorije koja bi bila u mogućnosti da skladišti toliku količinu informacija, koju ima jedna biblioteka. Uz aktivan rad naučnika pronađen je čip koji će u budućnosti predstavljati „biblioteku u malom“.

Istraživači na državnom Univerzitetu North Carolina napravili su kompjuterski čip koji može da sardrži neverovatno veliku količinu podataka, srazmernu veličini čitave jedne biblioteke. Novi čip napravljen je od nanotačkica i nanomagneta koji predstavljaju značajan napredak u memoriji računarske tehnologije. Spojene nanotačke, koje čine čip, imaju kapacitet da na svakoj nanotački skladište po jedan bit, omogućavajući tako da se sačuva više od jedne milijarde stranica (informacija) po kvadratnom inču čipa.

Moć nanotačaka leži u tome što su one sastavljene od jednostranih, bezdefektnih kristala, koji stvaraju magnetne senzore koji se zatim integrišu u silikonski električni čip. Ovakve nanotačke imaju po šest nm u prečniku, identične su i orijentisane na isti način, omogućavajući tako programerima da pouzdano čitaju i pišu podatke sa čipova.

Ovakvi čipovi, enormnih kapaciteta, mogu biti proizvedeni po prilično efikasnim cenama. Sledeći korak jeste razvoj magnetnog pakovanja koje će omogućiti korisnicima da iskoriste sve potencijale čipa. Istraživanje i rad na ovom projektu podržava National Science Foundation (Nacionalna fondacija za nauku). Planira se da se ceo projekat usavrši i pusti u prodaju u aprilu sledeće godine.

Navikli smo da kontrolišemo i pratimo stvari koje vidimo ili bar da pokušavamo da ih prilagodimo nama. Međutim, šta se dešava sa onim stvarima koje ne možemo da vidimo jer su suviše male? Bakterije i drugi sićušni mikroorganizmi koji žive u nama i oko nas, nisu vidljivi "golim" okom, ali i te kako mogu da utiču na nas. Sada smo u mogućnosti da kontrolišemo i te male organizme,  pored toga što ih ne vidimo.

Pored dresera životinja, sada postoje i "dreseri" bakterija - grupa naučnika iz laboratorije za nanorobotiku na Politehničkoj školi u Montrealu ostvarila je neverovatan poduhvat u kome je naterala žive bakterije da sagrade nanopiramidu.

Istraživači su u eksperimentu koristili magnetno taktičke bakterije, jednoćelijska bića sa unutrašnjim kompasom koji im omogućava da se kreću u funkciji magnetnih polja.

Grupa naučnika na čelu sa profesorom Silvenom Martelom uspela je da usmerava kretanje bakterija uz pomoć kompjuterski kontrolisanih magnetnih polja. Tokom eksperimenta koji je trajao petnaestak minuta, bakterije su prenosile nanocigle kopolimera epoksi i potom ih slagale u piramidalnu strukturu.

Ovo je prvi poduhvat te vrste u svetu. Kontrolisano ponašanje bakterija otvara mnoge mogućnosti na polju medicine i bioinženjeringa, preneli su strani mediji. Cilj naučnika je da se omogući upotreba bakterija unutar živih organizama tako što će se kontrolisano kretati krvnim sudovima. One bi, na primer, mogle da posluže za prenošenje lekova unutar tumora, za otkrivanje patogenih agenasa ili za "popravku" pojedinih organa.

Profesor Silvan Martel svojim radom je skrenuo pažnju svetske naučne javnosti kada je 2007. godine njegov tim prvi put u svetu uživo demonstrirao kontrolisano kretanje nanorobota kroz arteriju.

Jedan od projekata na kojem trenutno radi njegov tim je proizvodnja autonomnog mikrorobota kojeg pokreće čip u čiji sastav ulaze elektronski elementi i bakterije.

U potrazi za alternativnim izvorima energije i očuvanjem životne sredine, naučnici su otišli korak dalje i otkrili materijal koji akumulira neophodnu električnu energiju iz svakodnemvnih aktivnosti čoveka – disanje, hodanje i drugi pokreti.

Naučnici su uznapredovali u polju energetskih izvora. Akumuliranje energije dobijene disanjem, hodanjem, trčanjem i drugim pokretima čovekovog tela, u poseban materijal, biće dovoljno da bi se punili mobilni telefoni, drugi manji električni uređaji pa čak i pejsmejkeri. U studiji objavljenoj u magazinu ACS Nano Letters, naučnici su opisali razvoj fleksibilnog, biokompaktnog gumenog filma koji se koristi kao impalnt u materijalu za akumuliranje energije. Materijal će se koristiti, na primer,za prikupljanje energije koja se troši prilikom izdisaja i udisaja pluća u procesu disanja. Prikupljena energija zatim se koristi za rad pejsmejkera, kome neće više biti potrebne baterije za napajanje. Baterije koje pune pejsmejker menjaju se hirurškim putem i uvek postoji opasnost da se, ukoliko su neispravne, pre vremena isključe tj. prestanu sa radom i tako ugroze pacijentov život. Pejsmejker koji se bude napajao energijom prikupljenom iz čovekovih pokreta neće imati taj nedostatak.

Popularni potrošački elektronski uređaji, manjih dimenzija (mobilni telefoni, notebook, iPod...) koriste sve manje i manje energije. To stavara mogućnost dopunjavanja baterija energijom koja se dobija iz pokreta tela. Takozvani „pizoelektrični“ materijali su dobri kandidati, jer generišu elektricitet kada se fleks (materijal) ili određeni subjekat nađu pod pritiskom. Međutim, proizvodnja pizoelektričnih materijala zahteva temperaturu od preko 1000 stepeni F, što otežava njihovo kombinovanje sa gumom.

Naučnisu u našli rešenje u vidu novog proizvodnog metoda koji rešava ovaj problem. Novi metod omogućava dodavanje nano traka sačinjenih od olova, cinka i titana, gde je svaka veličine 1/50 000 ljudske dlake. Trake se spajaju vrpcom sačinjenom od fleksibilne silikonske gume. Ovakav materijal je najefikasniji pizoelektrični materijal koji može pretvoriti 80% mehaničke energije u električnu energiju. Rezultat ove kombinacije je supertanak film po nazivu pizo-guma. Pizo-guma je odličan, gotovo savršen materijal za akumuliranje energije iz pokreta tela. Ne postoje nikakve temperaturne niti neke druge granice koje bi remetile „rad“ materijala.

Prikupljanjem energije iz pokreta čovekovog tela neće moći baš da se napaja svaki električni uređaj. Takođe, ovakva energija neće moći da se koristi ni za grejanje domova. Ali uz pomoć ove energije, moćićemo da napajamo male elekrtonske uređeje bez kojih ne možemo ni da zamislimo današnji svet. Na taj naćin, ostaće više raspoložive, trenutno korišćene energije, za neke druge stvari koji zahtevaju veći energetski napon.