നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പരമപ്രധാനവും എന്നാൽ ഇതുവരെ ഫലവത്താകാത്തതുമായ രണ്ട് ഉപകരണങ്ങളാണിവ. ഒരുനിര നിർദ്ദേശങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുകവഴി ഒരു നിശ്ചിത ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്ന തന്മാത്രികായന്ത്രസംവിധാനമാണ് നാനോ കംപ്യൂട്ടർ. ഇന്നത്തെ പ്രബലമായ മൈക്രോപ്രോസസറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ദശലക്ഷക്കണക്ക് മടങ്ങ് ചെറുതും എന്നാൽ ആയിരം ദശലക്ഷണക്കണക്ക് മടങ്ങ് വേഗതയുമുള്ള യന്ത്രങ്ങളായിരിക്കുമവ.

നാനോ കംപ്യൂട്ടർ തയ്യാറായാലുടൻ നാനോ അസംബ്ളർ നിർമ്മാണവും പൂർത്തിയാക്കാനാകും. അണുക്കളെ (atoms) ആവശ്യപ്രകാരം ഏതുരീതിയിലും ക്രമീകരിക്കാനുള്ള ഉപകരണമാണിത്. ഇന്ന് അറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പിലൂടെ മാത്രമേ പദാർഥങ്ങളിലെ അണുക്കളെ തള്ളിനീക്കാനാകൂ. പക്ഷേ, നാനോ അസംബ്ളർ തയ്യാറാകുന്നതോടെ ഒരു കൂടയിൽ നിന്നെന്നപോലെ അണുക്കളെ പെറുക്കിയെടുത്ത് നിശ്ചിതസ്ഥാനങ്ങളിൽ നിക്ഷേപിച്ച് നിശ്ചിതഘടനയുള്ള വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കാനാകുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷ. നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളും ഇത്തരത്തിലുള്ള ജോലികളിലാണ് വ്യാപൃതരായിരിക്കുന്നത്. ആർ.എൻ.എ.യിലേക്ക് ഡി.എൻ.എ.യെ പകർത്തി അനുയോജ്യമായ അമിനൊ അമ്ളങ്ങൾ ശേഖരിച്ച് പ്രോട്ടീനുകൾ തയ്യാറാക്കി ശരീരത്തെ പരിപോഷിപ്പിക്കുന്ന റിബൊസോമുകൾ ഇതിനുള്ള ഒരുദാഹരണമാണ്.

നാനോ കംപ്യൂട്ടർ കാതലായുള്ള (core) നാനോ അസംബ്ലറും ഇതേരീതിയിൽ തന്മാത്രകൾക്കുള്ളിലേക്ക് നിർദ്ദേശങ്ങളെ പകർത്തിവയ്ക്കുകയാണ് ചെയ്യുക. നാനോ അസംബ്ളറിന് അസാധ്യമായതൊന്നും തന്നെ ഇല്ലെന്നാണ് ശാസ്ത്രനിഗമനം. ഫൊൺ ന്യൂമാനും അലൻ ടൂറിങ്ങും വിഭാവന ചെയ്തപോലെ സ്വയം പകർത്താനുള്ള ശേഷിയും നാനോ അസംബ്ളർക്കും ഇതര നാനോയന്ത്രങ്ങൾക്കും ഉണ്ടാകും. അതായത് ഘടക ഭാഗങ്ങൾ പെറുക്കിവച്ച് ഒരു നാനോ അസംബ്ലറോ നാനോയന്ത്രമോ നിർമ്മിക്കുന്നതിനെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ എളുപ്പമാകും അവയ്ക്കുതന്നെ അവയുടെ ഒരു പതിപ്പ് സ്വയം ഉണ്ടാക്കുക എന്നത്.

നാനോസാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാധ്യതകളിൽ പ്രായോഗികമാക്കാനാകും എന്ന ഉറപ്പുള്ളവയെക്കാൾ ഏറെ അതിശയോക്തി നിറഞ്ഞ കല്പനകളാണുള്ളതെന്നുപറയാം.

"നാനോകുഴലുൽ, നാനോഡിജിറ്റൽ പരിപഥം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുത്തി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന നാനോകംപ്യൂട്ടറുകളിലെ സിപിയുവിന് 1 ക്യൂബിക് മൈക്രോമീറ്റർ വ്യാപ്തമേ വരൂ. സെക്കന്റിൽ ആയിരം ദശലക്ഷം നിർദ്ദേശങ്ങൾ വരെ പ്രോസസ് ചെയ്യാൻ പ്രസ്തുത സിപിയുവിന് ശേഷിയുണ്ടാകും; എന്നാൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് 100 നാനോ വാട്ട് ശക്തി മാത്രമേ വേണ്ടിവരൂ" എന്ന കല്പന അത്തരം പ്രതീക്ഷകൾക്ക് ഒരു ഉദാഹരണം.

"അത്യന്തം മിടുക്കുള്ള" വസ്തുക്കൾ (super-smart-materials), കൃത്രിമബുദ്ധിയുള്ള കംപ്യൂട്ടറുകൾ (computers with artificial intelligence), നാനോ ചികിത്സ (nano-therapy), നാനോ ശസ്ത്രക്രിയ (nano-surgery), നാനോ ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ (nano-textiles and fabrics) എന്നുതുടങ്ങി, മനുഷ്യ സദൃശ റോബോട്ടുകൾ (humanoid robots), ഡി.എൻ.എ. ചിപ്പുകൾ (D.N.A.chips), മില്ലി പീഡ് ചിപ്പുകൾ (millipede chips), സൈബോർഗുകൾ (cyborgs-ഭാഗികമായി മനുഷ്യൻ, ഭാഗികമായി യന്ത്രം) എന്നിവ വരെ അത്തരത്തിൽ ഭാവിസാധ്യതകളായി വീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നവയാണ്.

നാനോ പദാർഥങ്ങൾ
നാനോ കംപ്യൂട്ടറും നാനോ അസെംബ്ലറും
ഗവേഷണം
സ്കാനിങ്ങ് ടണലിങ് മൈക്രോസ്കോപ്