Nedskärningar i den federala finansieringen av nanoteknikforskning hotar att sakta framåt mot några av fältets största löften, inklusive kommersialisering av hållbara nya energikällor som inte bidrar till den globala uppvärmningen, varnade en internationell myndighet på området här i dag.
På tal vid det 245:e nationella mötet och utställningen av American Chemical Society, Paul Alivisatos, Ph.D., uttryckte oro över att nedskärningarna kommer när nanotekniken är redo att uppfylla dessa löften. Han berättade för mötet, som pågår till och med torsdag, att genomtänkta nedskärningar skulle kunna sätta tillbaka Amerikas framsteg inom nanoteknik med årtionden.
"National Science Foundation meddelade att de kommer att utfärda tusen färre nya bidrag i år på grund av sekvestrering, "sa Alivisatos, med hänvisning till de övergripande obligatoriska nedskärningarna i den federala budgeten som trädde i kraft den 1 mars. "Vad det i praktiken betyder är att en hel generation av tidiga karriärforskare, några av våra ljusaste och mest lovande forskare, kommer inte att ha finansiering för att starta sina karriärer och påbörja forskning ordentligt, på vägen som har etablerat USA som ledande inom nanoteknikforskning. Det blir ett bakslag, kanske ganska allvarligt, för vår internationella konkurrenskraft inom detta nyckelfält. "
Alivisatos beskrev tillämpningar av nanoteknik som kan hjälpa till att minska fossilt bränsleförbrukning och de medföljande utsläppen av koldioxid, den viktigaste växthusgasen. Han är professor i kemi och materialvetenskap och Larry och Diane Bock professor i nanoteknik vid University of California i Berkeley, chef för Lawrence Berkeley National Laboratory och medredaktör för ACS-tidningen Nano bokstäver . Nanopartiklar av olika ämnen har redan införlivats i solpaneler, laddningsbara batterier och andra rena energilösningar. Dessa partiklar är så små att 1, 000 till 100, 000 kunde passa över bredden på ett människohår. När storleken minskar till den skalan, guld, silver, koppar och andra ämnen får fysiska egenskaper som skiljer sig mycket från klumpar av bulkmaterial.
Även om nanoteknik fortfarande är en vetenskap i sin linda, det har redan haft stor inverkan på många andra industrisegment, allt från konsumentprodukter till nationell säkerhet och försvar. Med en uppskattning, mer än 600 nanoteknikaktiverade konsumentprodukter finns redan på marknaden, inklusive mobiltelefoner, kosmetika, musiksystem och kläder. Prognoser tyder på att den globala marknaden för sådana produkter kommer att öka med mer än 10 procent årligen under de kommande åren.
Alivisatos uttryckte oro, dock, att nedskärningar i den federala finansieringen kommer att ta tungt på det fortfarande växande fältet. Han förklarade att minskningarna kommer att påverka forskare i nästan varje skede av att bidra till samhället. Unga forskare, till exempel, kommer att få svårare att starta forskningsprogram inom nya och lovande områden. Etablerade forskare måste trimma forskningsprogram, och kanske inte har pengar att utforska lovande nya leads.
"Vi har inte kunnat kommunicera tillräckligt med allmänheten och beslutsfattare, och förklara effekterna av vad som kan låta som små och oviktiga nedskärningar i finansieringen. "sade Alivisatos." En minskning av finansieringen med 5 procent - ja för allmänheten, det verkar som ingenting. I verkligheten, dessa nedskärningar kommer att tillämpas på sätt som gör maximal skada på vår förmåga att vara globalt konkurrenskraftiga i framtiden. "
I hans tal, Alivisatos belyste några av nanoteknologins framgångar med att minska mängden kol som människor tillför atmosfären. Till exempel, litiumjärnfosfatbatterier, en typ av uppladdningsbart litiumjonbatteri, används i fordon, elektronik och de soldrivna väglamporna som ofta ses på gårdar och trädgårdar. Dessa batterier är beroende av nanopartiklar för att säkert lagra och släppa ut energi. Liknande laddningsbara batterier kan vara en del av framtida "smarta" elnät som använder el mer effektivt, minska mängden fossila bränslen kraftföretag måste bränna.
Ett annat lovande område är omvandlingen av naturgas - vars tillförsel har växt fram under de senaste åren med framsteg inom hydraulisk sprickbildning, eller "fracking, "tekniker-för att flytande petroleumprodukter. Naturgas ses allmänt som en renare energikälla än andra fossila bränslen som kol och petroleum. Alivisatos beskrev nanopartikelbaserad teknik som lovar att förbättra befintliga konverteringsprocesser.
