Наноматериалы. Как считают авторы работы [3], эта область объединяет нанотехнологии и широкое практическое применение наноструктурированных материалов. Одной из наиболее важных сфер исследования является образование полупроводников «квантовая точка» (ограненных кристаллов размером в несколько нанометров) посредством введения специальных составов, используемых для химического парофазного осаждения полупроводников, в горячее поверхностно-активное вещество. Такие «квантовые точки» являются макромолекулами, способными люминесцировать с различной частотой при вхождении в контакт с другими клетками, которые необходимо обнаружить. Эта технология может применяться в области медицины, экологии, для распознавания угрозы биотерроризма.

Другой важный вид наноматериалов – нанотрубки (цилиндрические аналоги фуллерена). Возможными зонами их применения становятся полевые эмиссионные дисплеи (тончайшие мониторы с высоким качеством разрешения, потребляющие минимум энергии), тепловой менеджмент, упрочнение композитных материалов. Предположительно, материалы на основе нанотрубок будут от 50 до 100 раз прочнее стали.

Нейромоторное протезирование. По данным, приведенным в работе [6], ученые нашли способ заменить или частично восстановить утраченные двигательные способности у людей. Современные вспомогательные технологии опираются на устройства, на которые сохранившаяся функция посылает сигнал, заменяющий отсутствующее действие. Например, камеры могут отслеживать движения глаз, воспринимаемые как движения компьютерного курсора. НМП представляет собой тип нейро-компьютерного интерфейса, способного направлять движение посредством усиления существующей нейронной субстрата действия. Совершенные НТП должны проводить безопасный, незаметный и надежный сигнал от лишенных моторной функции частей тела, восстанавливая, таким образом, утраченную функцию. Нейроны в первичной двигательной коре головного мозга способны представлять информацию о каком-либо намеренном движении (например, руки), но такие сигналы управления сработают в полной мере лишь при условии, что будут постоянными и произвольными (намеренными) со стороны парализованного человека.

Биокомпьютинг. Согласно авторам источника [10], биокомпьютинг представляет собой сочетание информационных, молекулярных технологий и биохимии и является новейшей альтернативой полупроводниковым технологиям. Биокомпьютинг позволяет решать сложнейшие вычислительные задачи при помощи клеток, вирусов, биомолекул, живых тканей. Но основную перспективу ученые видят в биокомпьютерах, в которых в качестве процессоров выступают молекулы ДНК.

Можно сказать, что активная разработка биокомпьютера началась в середине 1990-х годов, когда американскому ученому Л. Адлеману удалось в лабораторных условиях создать совершенно новую молекулу ДНК, до того не существовавшую в природе.[1] Следующим шагом было решение задачи Гамильтова графа (Hamiltonian Path Problem), являющейся случаем NP-полной задачи. Для этого Адлеман смешал в пробирке молекулу ДНК с закодированной в ней информацией и специальные ферменты. В результате реакции структура молекулы ДНК изменилась, и в ней был представлен ответ на задачу в закодированном виде.

В источнике [10] говорится, что основной элемент биокомпьютера – ДНК-процессор, обладая структурой ДНК, имеет набор команд, представляющих собой ряд биохимических операций с молекулами. «Принцип устройства компьютерной ДНК-памяти основан на последовательном соединении четырех нуклеотидов (основных кирпичиков ДНК-цепи). Три нуклеотида, соединяясь в любой последовательности, образуют элементарную ячейку памяти – кодон, совокупность которых формирует затем цепь ДНК» [10].