The degree of efficiency of theinternal combustion engineisabout30-40%atthemoment. Nanotechnology could improve combustion by designing specific catalysts with maximized surface area. In 2005, scientists at the University of Toronto developed a spray-on nanoparticle substance that, when applied to a surface,instantly transforms it into a solar collector. Currenthigh-technologyproductionprocesses are based on traditional top down strategies, where nanotechnology has already been introducedsilently. The critical length scale of integrated circuits is already at the nanoscale(50 nmand below) regarding the gate length of transistors in CPUs or DRAM devices. lectronic memory designs in the past have largely reliedontheformation oftransistors. However, research into crossbar switch based electronics have offered an alternative using reconfigurable interconnections between vertical and horizontal wiring arrays to create ultra high density memories. Anexampleofsuchnoveldevicesisbasedonspintronics. Thedependenceoftheresistanceofamaterial(duetothespinof theelectrons)onanexternalfieldiscalledmagnetoresistance. This effect can be significantly amplified (GMR - Giant Magneto-Resistance) for nanosized objects, for example when two ferromagnetic layers are separated by a nonmagnetic layer, whichisseveralnanometersthick(e.g.Co-Cu-Co). The GMR effect has led to a strong increase in the data storage density of hard disks and made the gigabyte range possible. 64 The so called tunneling magnetoresistance (TMR) is very similar to GMR and based on the spin dependent tunneling of electrons through adjacentferromagnetic layers. Both GMR and TMR effects can be used to create anon-volatile main memory for computers,suchas the so called magnetic random access memory or MRAM. Two leaders in this area are Nantero which has developed a carbon nanotube based crossbar memory called Nano-RAM and Hewlett-Packard which has proposed the use of memristor material as a future replacement of Flash memory. In 1999, the ultimate CMOS transistor developed at the Laboratory for Electronics and Information Technology in Grenoble, France, tested the limits of the principles of the MOSFET transistor with a diameter of 18 nm (approximately 70 atoms placed sidebyside). This was almost one tenth the size of the smallest industrial transistor in 2003 (130 nm in 2003, 90 nm in2004,65nmin2005and45nmin2007). In the modern communication technology traditional analog electrical devices are increasingly replaced by optical or optoelectronic devices due to their enormous bandwidth and capacity, respectively. Two promising examples are photonic crystals and quantumdots. 68 Photonic crystals are materials with a periodic variation in the refractive index with a lattice constant that is half the wavelength of the light used. They offer a selectable band gap for the propagation of a certain wavelength, thus they resemble a semiconductor, but for light or photons instead of electrons. Quantum dots are nanoscaled objects, which can be used, among many otherthings, fortheconstruction oflasers. The advantage of a quantum dot laser over the traditional semiconductor laser is that their emitted wavelengthdependsonthediameterofthedot. Quantum dot lasers are cheaper and offer a higher beam quality than conventional laser diodes. a semiconductor crystal of nanometre dimensions with distinctiveconductivepropertiesdetermined byitssize. Quantumdots Nanoparticles is typically used for particles in the nm sizeregime,whilequantumdotsarethosenanoparticles that are in "quantumsizeregime"characterized by the discretization of the energy levels inside the material. Au nanoparticles the threshold for quantum size regime is about 2 nmdiameter. CdS such a threshold value is about 5.4nm.

İçten yanmalı motorun verim derecesi% 30-40 civarındadır. Nanoteknoloji, maksimum yüzey alanı olan belirli katalizörler tasarlayarak yanmayı artırabilir. 2005 yılında, Toronto Üniversitesi'ndeki bilim adamları, bir yüzeye uygulandığında onu anında bir güneş kolektörüne dönüştüren, püskürtmeli bir nanoparçacık madde geliştirdiler. Mevcut yüksek teknoloji ürünü üretim süreçleri, nanoteknolojinin zaten sessizce uygulandığı geleneksel yukarıdan aşağıya stratejilerini temel almaktadır. Entegre devrelerin kritik uzunluk ölçeği, transistörlerin CPU veya DRAM cihazlarındaki geçit uzunluğuyla ilgili olarak nano ölçektedir (aşağıda 50 numara). Geçmişteki lektronik bellek tasarımları, transistörlerin şekil değiştirmesinde büyük ölçüde güvenilirliğe sahipti. Bununla birlikte, çapraz çubuk anahtar tabanlı elektronikler üzerine yapılan araştırmalar, ultra yüksek yoğunluklu anılar oluşturmak için dikey ve yatay kablolama dizileri arasındaki yeniden yapılandırılabilir ara bağlantıları kullanarak bir alternatif sunmaktadır. Anexampleofsuchnoveldevicesisbasedonspintronics. Malzeme -elçiliğin (elektronların öncülüğünden dolayı) dışsal alandan çağrılmaya başlanmasına bağlı değil. Bu etki, örneğin, iki ferromanyetik katman manyetik olmayan bir katmanla ayrıldığı zaman, örneğin iki fazlı ölçüm cihazının (ör. Co-Cu-Co) olduğu gibi, nanosize edilmiş nesneler için önemli ölçüde yükseltilebilir (GMR - Dev Manyeto-Direnç). GMR etkisi, sabit disklerin veri depolama yoğunluğunda güçlü bir artışa neden olmuş ve gigabayt aralığını mümkün kılmıştır.64 Sözde tünel açma manevra direnci (TMR), GMR'ye çok benzer ve bitişik ferromanyetik tabakalardan elektronların dönüşe bağlı tünellemesine dayanır. Hem GMR hem de TMR etkileri, bilgisayarlar için anonim bir ana bellek oluşturmak için kullanılabilir, bunlar manyetik rastgele erişim belleği veya MRAM olarak adlandırılır. Bu alandaki iki lider, Nano-RAM denilen karbon nanotüp bazlı bir çapraz çubuk geliştiren Nantero ve Flash belleğin gelecekteki yerini alması için memristor malzemesinin kullanımını öneren Hewlett-Packard. 1999'da, Grenoble, Fransa'daki Elektronik ve Bilgi Teknolojileri Laboratuvarı'nda geliştirilen nihai CMOS transistörü, MOSFET transistörünün prensiplerinin sınırlarını 18 nm çapında test etti (yaklaşık 70 atom yan tarafa yerleştirildi). Bu, 2003’teki en küçük endüstriyel transistörün neredeyse onda biriydi (2003’te 130 nm, 2003’te 90 nm, 2004, 65nmin2005 ve 45nmin2007). Modern iletişim teknolojisinde geleneksel analog elektrikli cihazlar sırasıyla büyük bant genişliği ve kapasiteleri nedeniyle optik veya optoelektronik cihazların yerini almaktadır. İki umut verici örnek, fotonik kristaller ve kuantum noktalarıdır. 68 Fotonik kristaller, kırılma indeksinde, periyodik olarak, kullanılan ışığın dalga boyunun yarısı olan bir kafes sabiti ile değişen malzemelerdir.Belli bir dalga boyunun ilerlemesi için seçilebilir bir bant boşluğu sunarlar, böylece yarı iletkenlere benzerler, ancak elektronlar yerine ışık veya fotonlar için. Kuantum noktaları, diğer birçok şey arasında, lazerlerin yapımı için kullanılabilecek nanoscaled nesnelerdir. Bir kuantum nokta lazerin, geleneksel yarı iletken lazerlere göre avantajı, yayılan dalga boylarının bağlı-alterotefotlara bağlı olmasıdır. Kuantum nokta lazerleri daha ucuzdur ve geleneksel lazer diyotlardan daha yüksek ışın kalitesi sunar. boyutsal olarak belirlenmiş, özgün iletken iletkenlik özelliklerine sahip nanometre boyutlarında yarı iletken bir kristal. Kuantum Noktalar Nanopartiküller tipik olarak, malzemenin içindeki enerji seviyelerinin ayrıştırılması ile karakterize edilen "kuantumsizerejime" olan partikülotekarhosenanopartiküller olan nm büyüklüğündeki partiküller için kullanılır. Au nanopartiküller kuantum büyüklüğü rejimi için eşik değeri yaklaşık 2 nmdiameterdir. CdS gibi bir eşik değeri yaklaşık 5.4nm'dir.