ナノテクノロジーとも呼ばれるナノテクノロジーは、1ナノメートルから100ナノメートルまでの構造サイズの材料の特性と応用を研究する技術です。1981年の走査型トンネル顕微鏡の発明後、1〜100ナノメートルの長さの分子世界が誕生しました。その究極の目標は、直接原子や分子を使用して、特定の機能を持つ製品を構築することです[2]。したがって、ナノテクノロジーは、実際には単一の原子と分子を使用して物質を作る技術です。
これまでの研究から、ナノテクノロジーに関する3つの概念があります。
1つ目は、1986年にアメリカの科学者ドレクスラー博士が著書「創造の機械」で提唱した分子ナノテクノロジーです。このコンセプトによれば、分子を組み合わせた機械を実用化し、あらゆる種類の分子を任意に組み合わせることができ、あらゆる種類の分子構造を作り出すことができるという。ナノテクノロジーの概念は、大きな進歩を遂げたものではありません。
第二の概念は、ナノテクノロジーをマイクロマシニング技術の限界と位置付けています。すなわち、ナノ精密の「加工」を通じてナノサイズの構造を人工的に形成する技術である。このナノレベルの処理技術により、半導体の小型化も限界に達しつづけます。既存の技術が発展し続けても、理論的には限界に達するだろう。回路の線幅が徐々に小さくなる場合、回路を構成する絶縁膜が極めて薄くなり、絶縁効果を破壊してしまうためである。また、発熱や揺れなどの問題もあります。これらの問題を解決するために、研究者は新しいタイプのナノテクノロジーを研究しています。
第3の概念は生物学の観点から提案される。もともと、生物は細胞やバイオフィルムにナノスケールの構造を持っています。DNA分子コンピュータや細胞生物学的コンピュータの開発は、ナノバイオテクノロジーの重要な部分となっています。