عندما يتدخل العلماء في وحدات البناء الصغيرة للمادة، والتي يتم قياس حجمها بالنانومتر، يتم الحصول على خصائص غير عادية: شكل جديد من الماس، وزنبركات فائقة الصلابة وقابلة للضغط، وحتى لآلئ صناعية لامعة.
تشارلز تشوي، مجلة ساينتفيك أمريكان
يتم الحصول على خصائص غير عادية عندما يتدخل العلماء في وحدات بناء المادة الصغيرة التي يقاس حجمها بالنانومتر. اكتشفت ناتاليا دوبروفينسكايا من جامعة بايرويت في ألمانيا وزملاؤها شكلاً جديدًا من الألماس مصنوعًا من "النانورود" الملتصقة ببعضها البعض. هذه المادة الكربونية الكثيفة أصعب من الماس العادي. يعد قطع وتلميع السبائك والمواد الخزفية من بين التطبيقات الصناعية المحتملة للمواد المصنوعة من هذه الأنابيب النانوية.
كما اختار Folickel M. Ajayan وزملاؤه، من معهد رينسيلار للفنون التطبيقية (RPI)، أن يصنعوا نوابضهم الفائقة من الكربون. لقد استخدموا رغوة من أنابيب الكربون النانوية لصنع نوابض صلبة وقابلة للضغط. عادة، عندما تقوم بضغط الوسادة مراراً وتكراراً، فإنها تتسحق وتفقد مرونتها. لكن الأنابيب النانوية الرغوية ظلت مرنة حتى بعد 10,000 عملية عجن، وهي ميزة قد تسمح باستخدام المادة في المفاصل الاصطناعية أو مخمدات الاهتزاز.
في بعض الأحيان يستمد العلماء إلهامهم من الطبيعة لإنشاء مواد مبتكرة. المواد الكريمية الحديثة قوية ولكنها هشة. في المقابل، فإن أصداف الرخويات، مثل أم اللؤلؤ، تكون بطبيعتها قوية ومتينة بسبب طبقات القشرة الرقيقة.
توماسيا من مختبر لورانس بيركلي الوطني الأمريكي وزملاؤه أنه من الممكن إنشاء مادة تشبه اللؤلؤ عن طريق تجميد معلق مائي غني بالهيدروكسيباتيت، وهو أحد المعادن الموجودة في العظام (يسار). وبهذه الطريقة، قاموا بتجميع مادة متعددة الطبقات تشبه اللؤلؤ، والتي يمكن استخدامها لصنع عظام ومفاصل صناعية وربما حتى لعلاجات تجديد الأنسجة.
قد تفيد دراسة أخرى مستوحاة من الطبيعة صناعة الإلكترونيات، حيث غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى درجات حرارة عالية وأحماض أو قواعد قوية لإنتاج طبقات رقيقة من السيليكون أو أشباه الموصلات الأخرى. اكتشف دانييل أ. مورس، من جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، وفريقه أن طلاء الأسطح الذهبية بإنزيمات تعمل بشكل مشابه لتلك الموجودة في الإسفنج الطبيعي، يخلق قوالب يمكن زراعة أسطح رقيقة من مواد شبه موصلة عليها. الإلهام الذي توفره الإسفنجة البحرية البسيطة قد يؤدي في النهاية إلى إنتاج بطاريات أكثر قوة.
