नॅनोटेक्नॉलॉजी म्हणजे काय, आणि भविष्यातील उद्योगांमध्ये परिवर्तन घडवण्यासाठी ती कशी विकसित होत आहे?

या ब्लॉग पोस्टमध्ये, आपण नॅनोटेक्नॉलॉजीची संकल्पना, तिचा विकास, प्रमुख तंत्रज्ञान, उपयोग, भविष्यातील शक्यता आणि मर्यादा यांचा टप्प्याटप्प्याने आढावा घेणार आहोत.

जो डँटे दिग्दर्शित १९८७ सालच्या 'इनरस्पेस' या साय-फाय चित्रपटात एक दृश्य आहे, ज्यात नायक एका सूक्ष्म हवाई जहाजातून रक्तवाहिन्यांच्या आत डोकावून पाहतो. रक्तवाहिन्यांमधून प्रवास करणाऱ्या यांत्रिक उपकरणाची संकल्पना त्या काळी एक अत्यंत नाविन्यपूर्ण साय-फाय कथानक होती, पण आज ती केवळ एक अवास्तव कल्पना राहिलेली नाही. किंबहुना, रक्तवाहिन्यांमध्ये अतिसूक्ष्म यांत्रिक उपकरणांचा वापर करण्यासाठी सक्रिय संशोधन सुरू आहे आणि नॅनोटेक्नॉलॉजी हे या तंत्रज्ञानाचा पाया आहे. असे अनेकदा म्हटले जाते की २१ वे शतक हे आयटी (माहिती तंत्रज्ञान), बीटी (बायोटेक्नॉलॉजी) आणि एनटी (नॅनोटेक्नॉलॉजी) यांचे युग आहे; नॅनोटेक्नॉलॉजीने विविध औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये एक मुख्य तंत्रज्ञान म्हणून स्वतःला स्थापित केले आहे आणि ते वेगाने प्रगती करत आहे. तथापि, त्याचे महत्त्व असूनही, बहुतेक लोकांना नॅनोटेक्नॉलॉजी पूर्णपणे समजलेली नाही. या लेखात, आपण नॅनोटेक्नॉलॉजी म्हणजे काय हे तपासणार आहोत, त्याची तांत्रिक पार्श्वभूमी आणि विकास प्रक्रिया जाणून घेणार आहोत, त्याच्या उपयोजन क्षेत्रांचा अभ्यास करण्यासाठी नॅनोटेक्नॉलॉजीचे उप-तंत्रज्ञानामध्ये वर्गीकरण करणार आहोत आणि शेवटी, नॅनोटेक्नॉलॉजीचे भविष्य आणि त्या मार्गावर उद्भवू शकणाऱ्या संभाव्य समस्यांवर एक नजर टाकणार आहोत.
नॅनोटेक्नॉलॉजी म्हणजे अणू किंवा रेणूंच्या अत्यंत सूक्ष्म स्तरावर पदार्थांचे संश्लेषण, जुळणी आणि नियंत्रण करण्याचे, तसेच त्यांचे गुणधर्म मोजण्याचे आणि स्पष्ट करण्याचे तंत्रज्ञान होय. येथे उल्लेखलेला "सूक्ष्म स्तर" म्हणजे साधारणपणे १ ते १०० नॅनोमीटर (nm) ही श्रेणी होय. एक नॅनोमीटर म्हणजे मीटरचा एक अब्जांश भाग, आणि "नॅनो" हा शब्द "नॅनोस" या ग्रीक शब्दावरून आला आहे, ज्याचा अर्थ "बटु" असा होतो. मानवी केस सुमारे ८०,००० ते १,००,००० नॅनोमीटर जाड असतो हे लक्षात घेतल्यास, नॅनोटेक्नॉलॉजी किती सूक्ष्म स्तरावर कार्य करते हे समजणे सोपे आहे.
नॅनोटेक्नॉलॉजीची संकल्पना सर्वप्रथम अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड फेनमन यांनी मांडली. १९५९ मध्ये अमेरिकन फिजिकल सोसायटीमध्ये दिलेल्या “There's Plenty of Room at the Bottom” (तळाशी भरपूर जागा आहे) या शीर्षकाच्या व्याख्यानात, त्यांनी असे भाकीत केले होते की एक असे युग येईल, जेव्हा आण्विक पातळीवरील अगदी लहान जागेतही अत्यंत सूक्ष्म रचना मुक्तपणे तयार करणे शक्य होईल. उदाहरण म्हणून, त्यांनी स्पष्ट केले की संपूर्ण ब्रिटानिका विश्वकोश एका हेअरपिनच्या आकाराच्या पृष्ठभागावर नोंदवला जाऊ शकतो. त्यावेळचे तंत्रज्ञान हे प्रत्यक्षात आणण्याइतके प्रगत नसल्यामुळे, अनेक उपस्थितांनी त्यांचा दावा अवास्तव म्हणून फेटाळून लावला.
१९८१ मध्ये शोध लागलेल्या स्कॅनिंग टनेलिंग मायक्रोस्कोपने (STM) नॅनोटेक्नॉलॉजीला—जी पूर्वी विज्ञान कल्पनेसारखी वाटत होती—एका व्यावहारिक वैज्ञानिक आणि तांत्रिक क्षेत्रात रूपांतरित करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावली. STM हे एक असे उपकरण आहे जे नॅनोमीटर स्तरावर सेमीकंडक्टर किंवा प्रवाहकीय पदार्थांच्या पृष्ठभागाच्या रचनेचे निरीक्षण करण्यास किंवा त्यात बदल करण्यास सक्षम आहे. हे उपकरण अत्यंत टोकदार टोकाचा एक प्रोब वस्तूच्या पृष्ठभागाजवळ आणून पृष्ठभागाच्या रचनेचे विश्लेषण करते, आणि नंतर प्रोब व वस्तू यांच्यामध्ये व्होल्टेज लावून त्यातून निर्माण होणारा विद्युत प्रवाह मोजते. STM चा विकास केवळ पदार्थांच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण करण्यापुरता मर्यादित नव्हता; त्याने अणू आणि रेणूंना हलवण्याची व त्यांची मांडणी करण्याची शक्यता निर्माण केली. १९८६ मध्ये, STM च्या शोधानंतर पाच वर्षांनी, ॲटोमिक फोर्स मायक्रोस्कोप (AFM) विकसित करण्यात आला.
STM च्या विपरीत, AFM हे एक असे उपकरण आहे ज्यात अणूंच्या हालचालींमुळे होणाऱ्या कंपनांचे प्रमाण मोजण्यासाठी प्रोब वस्तूच्या पृष्ठभागाशी थेट संपर्क साधतो. ज्याप्रमाणे एखादी व्यक्ती बोटाने वस्तूचा पृष्ठभाग चाचपून त्याचा आकार ओळखते, त्याचप्रमाणे AFM प्रोबच्या हालचालीचे विश्लेषण करून पृष्ठभागाचे निरीक्षण करते. AFM च्या विकासामुळे विद्युतरोधक पदार्थांच्या पृष्ठभागांचे विश्लेषण करणे देखील शक्य झाले, ज्यांचे STM द्वारे निरीक्षण करणे कठीण होते.
तथापि, STM आणि AFM या दोन्ही उपकरणांमध्ये गंभीर मर्यादा होत्या. सर्वात मोठी समस्या ही होती की या प्रक्रियेला खूप जास्त वेळ लागत असे. एका वेळी फक्त एक अणू किंवा रेणू हलवू शकणाऱ्या या उपकरणांचा वापर करून, उघड्या डोळ्यांना दिसणारे पदार्थ एकत्र जोडणे, हे व्यावहारिक दृष्ट्या प्रचंड वेळ घेणारे काम होते.
या समस्येवर उपाय म्हणून आण्विक-स्तरावरील यंत्रांचा प्रस्ताव मांडणारी व्यक्ती अमेरिकन शास्त्रज्ञ एरिक ड्रेक्सलर होते. त्यांच्या १९८६ च्या 'इंजिन्स ऑफ क्रिएशन' या पुस्तकात, त्यांनी असा युक्तिवाद केला की नॅनोटेक्नॉलॉजीकडे निसर्गात आढळणाऱ्या आण्विक यंत्रांच्या माध्यमातून पाहिले पाहिजे. पुस्तकात, त्यांनी स्पष्ट केले की नॅनोटेक्नॉलॉजीचे अंतिम ध्येय आण्विक-स्तरावरील यंत्रे—जसे की रायबोसोम्स—विकसित करणे आहे, जी रेणूंचा वापर करून इच्छित स्थूल रचना तयार करतील. रायबोसोम हे आरएनए (RNA) आणि प्रथिनांचे एक जटिल मिश्रण आहे, जे सजीवांमध्ये अनुवांशिक माहितीच्या आधारावर प्रथिने तयार करण्यासाठी अमिनो ॲसिड एकत्र करते. दुसऱ्या शब्दांत, ड्रेक्सलर यांनी असा युक्तिवाद केला की आपल्याला आण्विक-स्तरावरील यंत्रांची आवश्यकता आहे—जी, ज्याप्रमाणे रायबोसोम्स डीएनए (DNA) मधील अनुवांशिक माहितीच्या आधारावर प्रथिने तयार करतात, त्याचप्रमाणे इच्छित सामग्री तयार करण्यासाठी पूर्वनियोजित क्रमानुसार रेणू एकत्र करतील—आणि त्यांनी या यंत्रांना "असेम्बलर्स" असे नाव दिले. तथापि, त्यांनी प्रस्तावित केलेल्या स्वरूपाचे असेम्बलर अद्याप प्रत्यक्षात आलेले नाही, याचा अर्थ असा की आधुनिक विज्ञान आणि तंत्रज्ञान अद्याप त्यांनी कल्पना केलेल्या नॅनोटेक्नॉलॉजीच्या अंतिम टप्प्यापर्यंत पोहोचलेले नाही. चला तर मग, सध्याचे नॅनोटेक्नॉलॉजी किती प्रगत झाले आहे ते पाहूया.
सर्वसाधारणपणे, तांत्रिक काठिण्यपातळीच्या आधारावर नॅनोटेक्नॉलॉजीचे पाच उप-तंत्रज्ञानांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते. विशेषतः, यामध्ये नॅनोमटेरियल्सच्या निर्मितीसाठीचे तंत्रज्ञान; नॅनोस्केल कणांच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांचे मूल्यांकन करण्यासाठीचे मापन तंत्रज्ञान; निर्मित नॅनोमटेरियल्समध्ये फेरफार आणि त्यांचे एकत्रीकरण करण्यासाठीचे तंत्रज्ञान; नॅनो-डिव्हाइसेससाठीचे उपयोजन तंत्रज्ञान; आणि मॉडेलिंग व सिम्युलेशन तंत्रज्ञान यांचा समावेश होतो.
पहिली श्रेणी, नॅनोमटेरियल फॅब्रिकेशन तंत्रज्ञान, पुढे दोन दृष्टिकोनांमध्ये विभागली आहे. एक म्हणजे टॉप-डाउन प्रक्रिया, ज्यामध्ये पदार्थाचा आकार हळूहळू कमी केला जातो. ही पद्धत अस्तित्वात असलेल्या पदार्थांवर नॅनोस्केलपर्यंत प्रक्रिया करते, अगदी एखाद्या मोठ्या दगडाला कोरून भाला किंवा कुऱ्हाड बनवण्यासारखे. या पद्धतीचा फायदा असा आहे की यामुळे इच्छित आकार तुलनेने सहजपणे तयार करता येतात, परंतु अत्यंत लहान आकारापर्यंत अचूक प्रक्रिया करण्याच्या बाबतीत याला मर्यादा आहेत. दुसरी पद्धत म्हणजे बॉटम-अप प्रक्रिया तंत्रज्ञान, जे अणू आणि रेणू एक-एक करून एकत्र करून पदार्थ तयार करते. ही पद्धत रेणूंना क्रमशः एकत्र करण्यासाठी रासायनिक अभिक्रियांचा वापर करते, ज्यामुळे अत्यंत लहान रचना तयार करण्याचा फायदा मिळतो; तथापि, याचा तोटा असा आहे की यामुळे सातत्यपूर्ण गुणवत्ता राखणे कठीण होते आणि उत्पादनाचा वेग मंद असतो, जो मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनासाठी एक अडचण आहे.
बॉटम-अप प्रोसेसिंग तंत्रज्ञानाचे एक उत्तम उदाहरण म्हणजे कार्बन नॅनोट्यूब (CNT). कार्बन नॅनोट्यूब ह्या बकीबॉल्स (फुलरिन्स) वर आधारित दंडगोलाकार कार्बन संरचना आहेत—म्हणजेच फुटबॉलच्या आकाराचे कार्बन रेणू—आणि सध्या विविध औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये त्यांच्यावर मोठ्या प्रमाणावर संशोधन आणि वापर केला जात आहे. हिरा आणि ग्रॅफाइटनंतर कार्बन नॅनोट्यूब ह्या सर्वात प्रातिनिधिक कार्बन संरचनांपैकी एक आहेत आणि त्यांचा व्यास केवळ सुमारे १ नॅनोमीटर असतो. त्यांच्या अत्यंत लहान आकारामुळे आणि अद्वितीय बंध रचनेमुळे, त्यांच्यामध्ये पोलादापेक्षाही अधिक ताणशक्ती असते आणि ते उत्कृष्ट विद्युत व औष्णिक वाहकता दर्शवतात. शिवाय, त्यांच्या रचनेनुसार, ते सेमीकंडक्टर गुणधर्म दर्शवू शकतात, ज्यामुळे ते पुढील पिढीतील सेमीकंडक्टर सामग्रीसाठी एक आश्वासक पर्याय ठरतात. याव्यतिरिक्त, फ्लॅट-पॅनल डिस्प्ले, बॅटरी, संमिश्र सामग्री आणि बायोसेन्सर्स यांसारख्या विविध क्षेत्रांमध्ये त्यांचा वापर केला जात आहे आणि यावर सतत संशोधन सुरू आहे.
वर चर्चा केलेल्या टॉप-डाउन आणि बॉटम-अप फॅब्रिकेशन तंत्रज्ञानाचा वापर करून एकदा नॅनोमटेरियल्स तयार झाल्यावर, पुढची पायरी म्हणजे या मटेरियल्समध्ये फेरफार करण्यासाठी आणि त्यांना एकत्रित करण्यासाठी तंत्रज्ञान विकसित करणे. तथापि, सर्वप्रथम असे मापन तंत्रज्ञान विकसित करणे आवश्यक आहे, जे तयार केलेल्या नॅनोमटेरियल्सच्या गुणधर्मांचे अचूकपणे मोजमाप करण्यास सक्षम असेल. याचे कारण असे की, पुरेशा प्रगत मापन तंत्रज्ञानाशिवाय, नॅनोस्केलवर कोणत्या घटना घडतात हे अचूकपणे समजून घेणे अशक्य आहे. तथापि, नॅनोस्केल मापन तंत्रज्ञानाच्या विकासात एक मोठा अडथळा आहे: तो म्हणजे, जेव्हा एखाद्या पदार्थाचा आकार अत्यंत लहान होतो, तेव्हा क्वांटम परिणाम (quantum effects) उदयास येतात. जेव्हा क्वांटम परिणाम घडतात, तेव्हा केवळ दैनंदिन स्तरावर लागू होणाऱ्या भौतिकशास्त्राच्या नियमांचा वापर करून घटनांचे स्पष्टीकरण देणे कठीण होते, ज्यामुळे पदार्थांच्या गुणधर्मांचे अचूकपणे मोजमाप करणे आव्हानात्मक बनते. शिवाय, आकार कमी झाल्यावर, मापनाचा सिग्नल स्वतःच खूप कमकुवत होतो आणि सभोवतालच्या आवाजामुळे (ambient noise) त्यावर मोठ्या प्रमाणात परिणाम होतो, ज्यामुळे अत्यंत संवेदनशील मापन उपकरणांची आवश्यकता भासते. या कारणांमुळे, नॅनोमेट्रोलॉजी आजही सक्रिय संशोधनाचे क्षेत्र आहे.
नॅनोमटेरियल्स हाताळण्यासाठी आणि एकत्रित करण्यासाठीचे तंत्रज्ञान ही देखील अशी क्षेत्रे आहेत ज्यात भविष्यात अधिक विकासाची आवश्यकता आहे. सध्या, अचूक हाताळणी आणि एकत्रीकरण तंत्रज्ञान मायक्रोमीटर स्तरावर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते—जो नॅनोस्तरापेक्षा खूपच मोठा आहे. याचे एक उत्तम उदाहरण म्हणजे सेमीकंडक्टर उद्योग. आज सेमीकंडक्टरच्या कार्यक्षमतेत होणारी सातत्यपूर्ण सुधारणा ही या सूक्ष्म-उत्पादन तंत्रज्ञानातील प्रगतीचा परिणाम आहे. भविष्यात जर नॅनोमीटर स्तरावर आणखी अचूक हाताळणी आणि एकत्रीकरण शक्य झाले, तर सेमीकंडक्टरसह विविध इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची कार्यक्षमता सध्याच्या पातळीच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या सुधारेल अशी अपेक्षा आहे. यासोबतच, मापन, हाताळणी आणि एकत्रीकरण तंत्रज्ञानातील प्रगतीच्या आधारावर नॅनोडिव्हाइसेससाठीचे अनुप्रयोग तंत्रज्ञान, तसेच मॉडेलिंग आणि सिम्युलेशन तंत्रज्ञान देखील अधिक अत्याधुनिक होण्याची अपेक्षा आहे.
तर, एकदा ही तांत्रिक आव्हाने सुटल्यावर नॅनोटेक्नॉलॉजी कशी दिसेल? एरिक ड्रेक्सलर यांनी त्यांच्या १९९१ च्या 'अनबाउंडिंग द फ्युचर' या पुस्तकात, संगणक, उत्पादन आणि वैद्यकशास्त्र ही भविष्यातील विकासासाठी विशेषतः उच्च क्षमता असलेली क्षेत्रे म्हणून ओळखली. संगणकीय क्षेत्रात, त्यांनी बायोइलेक्ट्रॉनिक्सच्या प्रगतीला एक प्रमुख शक्यता म्हणून अधोरेखित केले. बायोइलेक्ट्रॉनिक्स हे जैवतंत्रज्ञान आणि इलेक्ट्रॉनिक्स यांना एकत्र आणणारे एक अभिसारी क्षेत्र आहे, आणि बायो-कॉम्प्युटर्सचा विकास हे त्याच्या प्राथमिक संशोधन उद्दिष्टांपैकी एक आहे. बायो-कॉम्प्युटर्स नेमके कोणते स्वरूप घेतील हे अद्याप स्पष्ट नसले तरी, प्रथिनांसारख्या जैवरेणूंचा वापर करून सध्याच्या सिलिकॉन सेमीकंडक्टर्सच्या मर्यादांवर मात करण्यासाठी विविध अभ्यास सुरू आहेत.
बायो-कॉम्प्युटर्स हे नॅनोटेकनॉलॉजीमुळे शक्य होणाऱ्या भविष्यकालीन तंत्रज्ञानाचे केवळ एक उदाहरण आहे. जसजशी नॅनोटेकनॉलॉजी अधिक प्रगत होत जाईल, तसतशी अणू पातळीवर पदार्थांवर अचूक नियंत्रण ठेवणारी उत्पादन तंत्रे अधिक अत्याधुनिक होण्याची शक्यता आहे. सध्याच्या उत्पादन पद्धतींमध्ये उत्पादने तयार करण्यासाठी एकाच वेळी मोठ्या संख्येने अणूंवर प्रक्रिया केली जाते, परंतु अणू पातळीवर अचूकतेने पदार्थांची रचना आणि जुळणी करण्याच्या क्षमतेमुळे, मूळ रचनेच्या हेतूशी अधिक मिळतीजुळती उत्पादने तयार करणे शक्य होईल अशी अपेक्षा आहे. शिवाय, यामुळे उत्पादनाची गुणवत्ता आणि विश्वसनीयता सुधारण्यास, तसेच पूर्वी मिळवणे कठीण असलेल्या नवीन गुणधर्मांसह पदार्थ आणि उत्पादने विकसित करण्यास महत्त्वपूर्ण योगदान मिळेल अशी अपेक्षा आहे.
नॅनोटेक्नॉलॉजीमुळे वैद्यकीय क्षेत्रावरही मोठा प्रभाव पडण्याची अपेक्षा आहे. नॅनोटेक्नॉलॉजी आणि वैद्यकशास्त्र यांना एकत्र आणणाऱ्या क्षेत्राला नॅनोमेडिसिन म्हणतात. मानवी शरीरातील आजार अनेकदा पेशीय आणि आण्विक स्तरावर उद्भवत असल्यामुळे, अधिक अचूकतेने आजारांचे निदान आणि उपचार करण्यासाठी नॅनोटेक्नॉलॉजी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावू शकते. वास्तविक पाहता, नॅनोटेक्नॉलॉजीचा उपयोग करणारे संशोधन आणि नैदानिक ​​अनुप्रयोग विविध क्षेत्रांमध्ये सक्रियपणे सुरू आहेत, ज्यामध्ये विशिष्ट ठिकाणी निवडकपणे औषधे पोहोचवणारी औषध वितरण प्रणाली, कर्करोग उपचार, ऊतींचे पुनरुत्पादन आणि निदान तंत्रज्ञान यांचा समावेश आहे. अशी अपेक्षा आहे की भविष्यात आणखी अत्याधुनिक नॅनोटेक्नॉलॉजीच्या विकासामुळे रोग उपचारांची कार्यक्षमता आणि सुरक्षितता लक्षणीयरीत्या सुधारेल.
आतापर्यंत आपण केलेल्या चर्चेनुसार, नॅनोटेकनॉलॉजीमधील प्रगतीमुळे भविष्य अधिक उज्ज्वल दिसत आहे. तथापि, इतर अत्याधुनिक तंत्रज्ञानांप्रमाणेच, नॅनोटेकनॉलॉजीचेही अनेक नकारात्मक पैलू आहेत. नॅनोपार्टिकल्स अत्यंत लहान असल्यामुळे, मानवी शरीरात प्रवेश केल्यावर ते सामान्य कणांपेक्षा वेगळे गुणधर्म दर्शवू शकतात. किंबहुना, काही नॅनोमटेरियल्स श्वसनमार्गाद्वारे किंवा त्वचेद्वारे शरीरात प्रवेश करून आरोग्यावर संभाव्य परिणाम करू शकतात, असे संशोधनातून समोर आले आहे; पदार्थाचा प्रकार आणि संपर्काच्या पद्धतीनुसार धोक्याची पातळी बदलू शकत असल्यामुळे, सतत संशोधन आणि सुरक्षा मूल्यांकन केले जात आहे. याव्यतिरिक्त, नॅनोटेकनॉलॉजीचा गैरवापर होण्याची शक्यता असल्याबद्दल सातत्याने चिंता व्यक्त केली जात आहे. त्यामुळे, नॅनोटेकनॉलॉजीचा उपयोग मानवजातीच्या फायद्यासाठी व्हावा यासाठी, तांत्रिक विकासासोबतच सुरक्षिततेची पडताळणी आणि नैतिक व सामाजिक चर्चा होणे आवश्यक आहे.
आतापर्यंत आपण नॅनोटेक्नॉलॉजीचा विविध दृष्टिकोनांतून अभ्यास केला आहे. सध्या, केवळ अमेरिका आणि इतर विकसित राष्ट्रेच नव्हे, तर दक्षिण कोरियासह जगभरातील देशही नॅनोटेक्नॉलॉजीला भविष्यातील एक प्रमुख उद्योग म्हणून ओळखत आहेत आणि संशोधन व विकासामध्ये मोठ्या प्रमाणावर गुंतवणूक करत आहेत. दक्षिण कोरियादेखील नॅनोटेक्नॉलॉजीला चालना देण्यासाठी सातत्याने राष्ट्रीय धोरणे राबवत आहे आणि सेमीकंडक्टर, डिस्प्ले, रिचार्जेबल बॅटरी, बायोटेक्नॉलॉजी आणि प्रगत साहित्य यांसारख्या विविध औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये आपली स्पर्धात्मकता मजबूत करत आहे. त्यामुळे, सातत्यपूर्ण संशोधन आणि गुंतवणुकीच्या आधारावर नॅनोटेक्नॉलॉजी वेगाने प्रगती करत आहे आणि नैसर्गिक विज्ञानांमध्ये तसेच संपूर्ण औद्योगिक क्षेत्रात ती महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावत राहील अशी अपेक्षा आहे. शिवाय, विविध औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये तिच्या उपयोगाची व्याप्ती जसजशी विस्तारत जाईल, तसतसे ती आपल्या दैनंदिन जीवनाशी अधिक जवळून जोडले जाणारे एक मुख्य तंत्रज्ञान म्हणून स्वतःला स्थापित करेल.