Znajdź zawartość

Amerykańscy uczeni udowodnili, że można dokonywać obliczeń za pomocą skrzyżowanych ze sobą nanokabli. Wystarczy ich odpowiednie połączenie, a otrzymamy prosty układ logiczny. Specjaliści z Universytetu Harvarda ułożyli na krzemowym podłożu 10-nanometrowej długości kable z germanu. Następnie pokryli je tlenkami metali i nałożyli nań w określonych miejscach kolejne kable, krzyżujące się z tymi poniżej. Dzięki podaniu wysokiego napięcia naukowcy mogli włączyć i wyłączyć poszczególne miejsca przecięcia się kabli, programując w ten sposób układ. Później użyli niższego napięcia, dzięki któremu niżej położone kable z germanu działały jak tranzystory. Stworzony w ten sposób chip składał się z 496 programowalnych tranzystorów umieszczonych na powierzchni 960 mikrometrów. Układ umożliwiał przeprowadzenie operacji dodawania i odejmowania. Twórcy nowej kości przyznają, że jest ona bardzo duża, a ich technika raczej nie pozwoli na dorównanie szybko rozwijającym się technologiom litograficznym. Podkreślają jednak, że ich metoda ma olbrzymią zaletę, gdyż tworzone w ten sposób układy mogą zużywać nawet 100-krotnie mniej energii niż konwencjonalne kości. Mogą zatem przydać się do tworzenia niewielkich robotów czy prostych urządzeń biomedycznych.

Naukowcy opracowali metodę i urządzenie pozwalające na zdalne pobudzanie światłem pojedynczych neuronów nicienia, a w rezultacie na dowolne kierowanie jego zachowaniem, zmieniając go w biorobota. Caenorhabditis elegans jest milimetrowej długości nicieniem, często wykorzystywanym do badań przez naukowców - z powodu prostej budowy, dokładnie zbadanego systemu nerwowego (składającego się dokładnie z 302 neuronów), przezroczystego ciała i zsekwencjonowanego genomu. Jednak to, co zrobili naukowcy z Harvard University, University of Pennsylvania, oraz University of Massachusetts Medical School może zaskakiwać - zbudowali system sterowania tym nicieniem przy pomocy precyzyjnie skupionych impulsów niebieskiego i zielonego światła. Pierwszym krokiem było zmodyfikowanie genomu C. elegans, wprowadzając do neuronów białka halorodopsynę oraz kanałową rodopsynę-2. To uwrażliwiło neurony na niebieskie i zielone bodźce świetlne, pozwalając dowolnie wzbudzać je i hamować. Jako system sterujący skonstruowali urządzenie o nazwie CoLBeRT (Controlling Locomotion and Behavior in Real Time), które używając skupionych wiązek światła aktywuje (w czym pomaga przezroczyste ciało tego nicienia) pojedyncze neurony i pojedyncze komórki mięśniowe. Ponieważ nicień porusza się dość szybko, a jest przy tym mały (1 milimetr długości), imponująca jest precyzja urządzenia złożonego z mikroskopu, systemu mikroluster oraz komputera przetwarzającego obraz i celującego impulsami świetlnymi. Prędkość skanowania obrazu to 50 klatek na sekundę, precyzja systemu luster osiąga zaś 30 mikrometrów. Niebieski impuls działa pobudzająco na neuron, co pobudzenie nicień odczuwa jako dotknięcie, jeśli następuje ono w przedniej części ciała, C. elegans się zatrzymuje, jeśli w tylnej - rusza do przodu. Podobnie można wymuszać zmianę kierunku poruszania się, sterując nicieniem zarówno na lądzie, jak i w wodzie. Naukowcom udaje się nawet wywoływać składanie jaj „na komendę". Bezprecedensowy eksperyment stanowi przełom zarówno w dziedzinie badania zachowania i funkcji układu nerwowego, jak i w bioinżynierii i biorobotyce. Studium Aravinthana D.T. Samuela i Andrew M. Leifera ukazało się w Nature Methods.

Naukowcy z Harvard University i specjaliści z Google'a ogłosili powstanie nowej dziedziny wiedzy - kulturomiki. Ma ona badać "genom ludzkiej kultury", a powstała dzięki zeskanowaniu przez Google'a milionów książek. Dotychczas w ramach projektu Google Books przełożono do postaci cyfrowej około 5,2 miliona tytułów. To mniej więcej 4% pisemnego dorobku ludzkości. Dzieła te zawierają w sumie ponad 500 miliardów wyrazów. Około 72% z nich jest w języku angielskim, reszta to książki rosyjsko-, francusko-, hiszpańsko- i chińskojęzyczne. W ten sposób powstała największa w historii baza danych ludzkiej działalności literackiej. Teraz, gdy znacząca część dzieł literackich została zdigitalizowana, możemy przeprowadzać komputerowe analizy, które ujawnią nam trendy w historii, kulturze, języku czy myśli - mówi Jon Orwant, inżynier z Google'a. Kulturowa genomika znakomicie ułatwi np. sprawdzenie, kto w jakim okresie był popularny, jakie słowa z jaką częstotliwością się pojawiały czy też pozwoli na zbadanie, jak były cenzurowane poszczególne dzieła w różnych krajach i okresach historycznych. Od lat 50. ubiegłego wieku naukowcy interesują się wykorzystaniem technik obliczeniowych w naukach humanistycznych i społecznych. Jednak dotychczas wprowadzenie metod ilościowych do badań nad kulturą było bardzo trudne ze względu na brak odpowiednich danych. Teraz mamy olbrzymią bazę danych, która jest dostępna bezpłatnie za pomocą łatwego w obsłudze interfejsu - mówi Jean-Baptise Michel z Wydziału Psychologii Uniwersytetu Harvarda. Dzięki Google Books uczeni już zauważyli, że co roku język angielski wzbogaca się średnio o 8500 nowych słów. W latach 1950-2000 zasób leksykalny języka angielskiego zwiększył się o 70%, jednak większość z nowych wyrazów nie została opisana w słownikach. Oceniamy, że 52% angielskiej leksyki - a więc większość wyrazów używanych w anglojęzycznych książkach - stanowi leksykalną "ciemną materię", gdyż nie są one uwzględniane w słownikach - napisali uczeni. Zauważono też, że ludzkość coraz szybciej zapomina o przeszłości. Uczeni zbadali jak często każdy rok z okresu 1875-1975 jest wspominany w piśmiennictwie lat następnych. Okazało się, że np. liczba odniesień do roku 1880 zmniejszyła się o 50% dopiero w roku 1912. Potrzeba zatem było 32 lat. Tymczasem liczba odniesień do roku 1973 spadła o połowę już w roku 1983, czyli w ciągu 10 lat. Dowiadujemy się również, że wynalazki rozprzestrzeniają się coraz szybciej. Te, które opracowano pod koniec XIX wieku popularyzowały się dwukrotnie szybciej niż wynalazki z początku XIX wieku. Uczeni zainteresowali się również celebrytami. Ludzie stają się obecnie bardziej sławni niż wcześniej, ale są też szybciej zapominani - piszą. Ponadto obecnie celebryci stają się nimi w młodszym wieku. Znane osoby, urodzone w 1950 roku zdobyły sławę średnio w wieku 29 lat. Tymczasem sławni urodzeni w roku 1800 zdobywali sławę przeciętnie w wieku 43 lat. Ciekawy trend zauważono też w odniesieniu do rodzaju wykonywanego zawodu przynoszącego sławę. Aktorzy stają się znani wcześniej, bo średnio w wieku 30 lat, niż pisarze (około 40. roku życia) czy politycy, którzy na sławę muszą czekać, aż skończą 50 lat. Jednak ta cierpliwość popłaca, gdyż najbardziej znani politycy są bardziej znani, niż najbardziej znani aktorzy. Kulturomika jest też przydatna w badaniu cenzury. Okazało się np. że Marc Chagall, artysta żydowskiego pochodzenia, został w literaturze niemieckiej z lat 1936-1944 wspomniany tylko raz. Podobnie stało się z Lwem Trockim w ZSRR, z Placem Tienanamen w Chinach oraz z "Holywoodzką Dziesiątką" - grupą pracowników Hollywood podejrzanych o prokomunistyczne sympatie, którzy w 1947 roku trafili na "czarną listę" - w USA. Okazuje się również, że w naszej kulturze znacznie mocniej zakorzeniony jest Freud, do którego znajdziemy więcej odniesień niż do Galileusza, Einsteina czy Darwina.

Na Harvard University opracowano nieinwazyjną technikę obrazowania na poziomie molekularnym. Działa ona na tyle szybko, że możliwe jest obserwowanie czerwonych krwinek poruszających się w naczyniach włosowatych myszy. Sunney Xie, profesor biochemii mówi, że nowa technika mogłaby stać się bezbolesną alternatywą dla biopsji. Aby zidentyfikować guza musimy wyciąć tkankę, pociąć ją na plasterki, zastosować barwnik i przyjrzeć się jej pod mikroskopem - cały ten proces zajmuje 15-20 minut. Tutaj nie potrzebujemy biopsji, możemy uzyskać niemal identyczny obraz bez konieczności cięcia tkanki - stwierdził uczony. Obecnie podobne obrazowanie jest możliwe za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) i tomografii pozytronowej (PET). Obie techniki wymagają jednak podania pacjentowi, odpowiednio, kontrastu albo materiału radioaktywnego. Jednak substancje te zakłócają normalne procesy zachodzące w komórkach. W technice opracowanej przez Xie można obejść się bez kontrastu. Uczony wykorzystał spektroskopię Ramana, a więc fakt, iż wiązania molekularne wibrują przy specyficznych częstotliwościach światła. Xie wykorzystał dwa lasery o różnych częstotliwościach oraz detektor wyłapujący odpowiedź molekuł na pobudzenie laserami i przekładający ich drgania na obraz. Jednak w spektroskopii Ramana sygnał jest bardzo słaby, szczególnie w żywych tkankach, składających się z wielu różnych molekuł. Aby go wzmocnić użyto dwóch laserów w miejsce jednego, czyli stymulowaną spektroskopię Ramana. Dzięki znajomości częstotliwości wibracji konkretnych białek w czerwonych ciałkach krwi zespół naukowców mógł ustawić jeden laser na wyższą, a drugi na niższą częstotliwość tak, że różnica pomiędzy nimi była równa częstotliwości wibracji białek. Za pomocą systemu luster oba promienie skierowano przez nieciwlki otwór na ciało badanej myszy. Kombinacja taka wywołała zsynchronizowane wibracje we wszystkich wybranych proteinach na badanym obszarze. Xie porównuje to do grupy wahadeł. Wyobraźmy sobie, że mamy wiele wahadeł, z których każde porusza się z tą samą częstotliwością, ale faza każdego z nich jest przypadkowa. Z takim zjawiskiem mamy do czynienia w standardowej spektroskopii Ramana. Ale tutaj zmusiliśmy wszystkie wahadła, by wychylały się w lewo i w prawo w tym samym momencie, a więc uzyskaliśmy silniejszy sygnał. Uzyskany w ten sposób sygnał jest tysiące razy silniejszy niż w standardowej spektroskopii Ramana i pozwala na zajrzenie na 100 mikrometrów w głąb tkanki. To otwiera nowe możliwości badania zmian chemicznych i śledzenia transportu leków. Technika ta jest znacznie bardziej czuła i ma lepszą rozdzielczość, jednak wciąż jest ograniczona przez niewielką głębokość, na którą można spenetrować tkankę - powiedział Shuming Nie, profesor inżynierii biomedycznej z Emory University. Pomimo tych ograniczeń technika taka będzie przydatna nie tylko do rozpoznawania nowotworów powstających na powierzchni skóry. Xiu i jego zespół rozpoczęli już wpółpracę z inżynierem Ericem Seibelem z University of Washington. Chcą wspólnie stworzyć endoskop zawierający dwa lasery, który pozwoli na zajrzenie w głąb ciała pacjentów.

Gdy w 2008 roku Zhigang He z Harvard Medical School zregenerował poważnie uszkodzony nerw wzrokowy myszy, pojawiła się nadzieja, że w podobny sposób będzie można reperować uszkodzenia rdzenia kręgowego prowadzące do paraliżu. Amerykańscy naukowcy przeprowadzili właśnie przełomowe badania, w wyniku których doprowadzili do regeneracji komórek nerwowych w uszkodzonym rdzeniu kręgowym. Uszkodzenia rdzenia, uznawane dotychczas za nienaprawialne, prowadzą do różnych form paraliżu. Zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine (UC Irvine), San Diego (UC San Diego) oraz Uniwersytetu Harvarda opracowali technikę, dzięki której "cofnęli zegar" komórkowy, doprowadzając do ich ponownego wzrostu i regeneracji połączeń nerwowych. Przełomu dokonano usuwając enzym PTEN, który jest odpowiedzialny za kontrolę kinazy mTOR odpowiedzialnej za wzrost komórek. Podczas ich wzrostu PTEN jest mało aktywny, jednak po zakończeniu procesu tworzenia się tkanki PTEN zostaje włączony blokując mTOR i uniemożliwiając regenerację w przypadku uszkodzenia. Zhigang He oraz Oswald Steward i Binhai Zheng wraz ze swoimi zespołami wypróbowali metody, którą He użył w 2008 roku do reneneracji nerwu wzrokowego. Okazało się, że działa ona również w przypadku rdzenia kręgowego. Dotychczas tak solidna regeneracja nerwów nie była możliwa w obrębie rdzenia. Paraliże i utraty funkcji spowodowane uszkodzeniami rdzenia były uznawane za nieodwracalne, ale nasze odkrycie pokazuje drogę do potencjalnego opracowania terapii, która umożliwi regenerację połączeń nerwowych po uszkodzeniu rdzenia u ludzi - mówi Oswald Steward. Uczeni badają teraz, czy rzeczywiście ich metoda prowadzi do odzyskania funkcji motorycznych przez myszy. Jeśli tak, to w następnym etapie swoich badań zajmą się sprawdzaniem optymalnego czasu, w jakim powinna rozpocząć się terapia oraz metod dostarczania leków koniecznych do jej prowadzenia.

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i University of Leeds skonstruowali półprzewodnikowy laser terahercowy o rozbieżności (dywergencji) znacznie mniejszej niż w dotychczasowych laserach. Dzięki temu nowe będzie można w pełni wykorzystać możliwości, jakie daje laser terahercowy. Fale terahercowe z łatwością przechodzą przez wiele różnych materiałów, dzięki czemu mogą być stosowane zarówno w systemach bezpieczeństwa do wykrywania ukrytej broni czy materiałów biologicznych, w medycynie do obrazowania guzów nowotworowych czy w inżynierii do wykrywania uszkodzeń w materiałach. Niestety obecnie wykorzystywane lasery terahercowe w wielu przypadkach nie mogą być wykorzystane, ponieważ ich promień jest bardzo rozproszony - mówi Federico Capasso z Harvard University. Dzięki umieszczeniu na fasecie lasera specjalnej struktury optycznej byliśmy w stanie uzyskać wysoce skolimowany promień i wysoką koncentrację mocy bez konieczności stosowania konwencjonalnych drogich i nieporęcznych soczewek - dodaje. Co ciekawe, we wspomnianej strukturze wykorzystano metamateriały, o których od paru lat głośno jest w nauce.

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda oraz Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzyli programowalne materiały, które mogą przybierać zadane kształty bez pomocy ludzkich rąk. Uczeni zaprezentowali pojedynczą płachtę materiału przybierającą kształt łódki bądź samolotu. Głównymi autorami badań są Robert Wood z Harvardu i Daniela Rus z MIT-u. Opracowali oni technikę nazwaną "programowalna zginalna materia", która w przyszłości może pozwolić np. na tworzenie w czasie rzeczywistym pojemników o zadanej wielkości czy narzędzi o potrzebnym kształcie. Wszystko zaczęło się od stworzenia algorytmu dla zginania. Jest to podobne do instrukcji z podręcznika origami. Na podstawie pożądanych kształtów docelowych określamy, w których miejscach płachta ma się zginać - mówi profesor Wood. Wspomniana płachta składa się ze sztywnych elementów połączonych za pomocą elastycznych polimerów, a całość napędzana jest przez cienkie siłowniki i elastyczną elektronikę. Prototyp korzystał z 25 siłowników podzielonych na 5 grup, a produkcja pożądanego kształtu odbywała się dzięki odpowiedniej kolejności ich uruchamiania. Największym osiągnięciem jest w tym przypadku - jak mówią sami autorzy badań - opracowanie teoretycznych podstaw zginania i modelu potrzebnego do jego planowania. Zaprezentowany prototyp jest bardzo prosty, jednak daje nadzieję na powstanie w przyszłości materiałów, które umożliwią uzyskiwanie wielu przedmiotów potrzebnych w danym momencie.

Podczas kiedy technologia i inżynieria schodzą do coraz mniejszej skali, potrzebne są im coraz to nowe narzędzia i instrumenty, których działanie jest dla przeciętnego człowieka trudne nawet do wyobrażenia. A przecież wciąż na tym polu jesteśmy początkujący i nieporadni, niczym dziecko przesuwające po jednym klocku patykiem. Nowe instrumenty być może zmienią ten stan. Najnowsze technologie pozwalające na manipulację cząsteczkami to na przykład szczypce magnetyczne, szczypce optyczne (te pozwoliły niedawno na eksperyment, w którego wykonalność nie wierzył sam Albert Einstein), czy mikroskop sił atomowych. Pozwalają one na bardzie zaawansowane prace i badania, ale mają jeden minus - to wciąż jest ręczna i mozolna dłubanina po jednej cząsteczce. Bardzo spowalnia to prace, wydłuża oczekiwanie, zniechęca do bardziej zaawansowanych doświadczeń. Wesley Wong i Ken Halvorsen z Instytuti Rowlanda na Uniwersytecie Harvarda wynaleźli znacznie lepszy instrument. Nowy wynalazek wykorzystuje opracowaną przez nich technikę „wirowania pojedynczej cząsteczki" i oferuje drastyczną redukcję kosztów - w porównaniu do stosowanych dotychczas technik - i znacznie większą przepustowość. Pozwala na manipulację cząsteczkami DNA i białek na skalę masową. Wynalazek ten, nazwany Mikroskopem Siły Odśrodkowej (Centrifuge Force Microscope, CFM) wykorzystuje do manipulacji molekułami działanie siły odśrodkowej. Dzięki połączeniu mikroskopu i wirówki, można oddziaływać jednocześnie na wiele cząsteczek - objaśnia dr Wong - a zarazem w tym samym czasie obserwować ich ruch w nano- i mikroskali. Zminiaturyzowany mikroskop optyczny może bezpieczne wirować z wielką prędkością, z zachowaniem pełnej kontroli i wysokiej precyzji. Eksperymenty z jego udziałem pozwalają na jednoczesne spętanie nawet tysięcy cząstek i obserwowanie ich zachowania podczas generującego siłę odśrodkową wirowego ruchu próbki. Po latach nużącego badania każdej cząsteczko osobno mamy wreszcie lepszą metodę - ekscytuje się dr Halvorsen. - Zamiast powtarzać ten sam eksperyment tysiąc razy, możemy wykonać tysiąc eksperymentów za jednym zamachem. Relatywnie niski koszt, prostota nowej metody - powinny zdaniem autorów pomysłu przyciągnąć wielu badaczy, dla których barierą były finanse, czy konieczność posiadania wysokich kwalifikacji technicznych przy dotychczasowych metodach. Możliwość wykonywania badań na skalę masową to ich zdaniem rychły przełom w takich dziedzinach, jak badania podstawowe, czy nowoczesna medycyna.

Fizycy z Universytetu Harvarda odkryli, że nanorurki poddane działaniu prądu elektrycznego o wysokim napięciu powodują, że schłodzone atomy znaczynają poruszać się po spirali, bardzo gwałtownie przyspieszają, a w końcu dochodzi do ich dezintegracji. To pierwszy tego typu eksperyment, który pokazał zjawisko podobne do czarnych dziur w skali atomowej. W skali liczonej w nanometrach jesteśmy w stanie wytworzyć olbrzymie, niszczące przyciąganie, podobne do działania czarnej dziury. Bardzo ważny dla naukowców jest też fakt, iż było to pierwsze połączenie zimnych atomów i urządzeń w nanoskali, co otwiera drogę do nowego rodzaju eksperymentów - mówi profesor Lene Vestergaard Hau z Harvardu. Profesor Hau oraz jej współpracownicy, Anne Goodsell, Trygve Ristroph i Jene A. Golovchenko, schłodzili za pomocą lasera milion atomów rubidu do temperatury niewiele wyższej od zera absolutnego. Następnie chmura atomów została wysłana w kierunku znajdującej się 2 centymetry dalej nanorurki, która została potraktowana prądem o napięciu setek woltów. Zdecydowana większość atomów przeszła przez uzwojenie nanorurki, ale 10 z nich, które w nie nie trafiły, zostały przyciągnięte przez samą nanorurkę i, osiągając dużą prędkość, spadły na nią po spirali. Z prędkości około 5 metrów na sekundę, zimne atomy przyspieszyły do 1200 m/s. W związku z tak olbrzymim zwiększeniem się prędkości, temperatura, związana z energią kinetyczną atomów, wzrosła z 0,1 kelwina do tysięcy kelwinów w czasie krótszym niż mikrosekunda - mówi Goodsell. Wówczas atomy rozpadły się na elektrony i jony wirujące wokół uzwojenia. Elektrony zostały wessane przez nanorurkę za pomocą zjawiska tunelowania kwantowego, a towarzyszące im jony zostały z olbrzymią siłą odepchnięte przez naładowaną nanorurkę, osiągając prędkość 26 kilometrów na sekundę.

Po raz pierwszy znaleziono dowody na to, co geolodzy podejrzewali już od pewnego czasu - przed 716,5 milionami lat zlodowacenie objęło całą Ziemię. Badania, które to potwierdziły prowadził zespół pod kierunkiem profesora Francisa A. Macdonalda z Harvard University. Naukowcy przeanalizowali tropikalne skały, które obecnie znajdują się w odległych północnych częściach Kanady. Po raz pierwszy udowodniliśmy, że glacjał Sturtian sięgnął tropików, a zatem mamy dowód wprost, iż to właśnie zlodowacenie zamieniło Ziemię w śnieżną kulę. Uzyskane przez nas dane wskazują również, że Sturtian trwał co najmniej 5 milionów lat - mówi profesor Macdonald. Nawet wówczas, jak twierdzi uczony, lód podlegał ciągłym przemianom, lokalnie topniał, tworzyły się zbiorniki płynnej wody stanowiące oazy dla życia. Ze skamieniałości wiemy, że wszystkie główne grupy eukariotów, prawdopodobnie z wyjątkiem zwierząt, istniały przed glacjałem Sturtian. To z kolei rodzi pytanie: jeśli rzeczywiście Ziemia była śnieżną kulą, jak te eukarioty przetrwały? Ponadto, czy Sturtian wpłynął na ewolucję i pojawienie się zwierząt? - pyta Macdonald. I dodaje, że z ewolucyjnego punktu widzenia, pojawienie się wyjątkowo niekorzystnych warunków nie zawsze musi być złe dla życia. Naukowiec wraz z zespołem analizowali skały znajdujące się w kanadyjskim Terytorim Yukon. Znaleźli w nich dowody, że przeszły one przez okres zlodowacenia. Ponadto, na podstawie właściwości magnetycznych i ich składu naukowcy udowodnili, że 716,5 miliona lat temu skały te znajdowały się na poziomie morza na 10 stopniach szerokości geograficznej. Modele klimatyczne wskazują, że z powodu wysokiego albedo lodu, jeśli tylko pokrywa lodowa sięgnie 30. stopnia szerokości geograficznej, szybko zamarznie cały ocean. Nasze odkrycie dowodzi zatem, że w czasie glacjału Sturtian lód znajdował się na wszystkich szerokościach geograficznych - stwierdził Macdonald. Uczeni nie mają pojęcia, co zapoczątkowało i co zakończyło ten okres zlodowacenia. Profesor Macdonald wskazuje jednak, że mniej więcej 716,5 miliona lat temu powstało pasmo aktywnych wulkanów, rozciągające się od Alaski po wyspę Ellesmere, która znajduje się na północnym wschodzie Kanady. Ten zbieg dat może oznaczać, że zlodowacenie zostało zapoczątkowane lub zakończone przez aktywność wulkanów.

Uczeni z Harvard University opracowali technologię, która może pozwolić na uzyskanie znacznie większej gęstości zapisu danych na nośnikach optycznych, takich jak CD, DVD, Blu-ray czy HD-DVD. Naukowcy stworzyli nanoantenę dzięki której, po wbudowaniu jej w tani laser, można będzie zapisać znacznie więcej danych niż dzieje się to obecnie, przy użyciu soczewek. Gęstość upakowania danych, a tym samym pojemność nośnika, rośnie, gdy zmniejsza się długość fali światła, wykorzystanej do ich zapisu. I tak nagrywarki CD czytają i zapisują falą o długości 780 nanometrów, DVD - 650 nanometrow, a HD-DVD i Blu-ray - 405 nm. Osiągnięcie mniejszych długości fali wymagałoby wykorzystania źródeł światła, które są obecnie zdecydowanie zbyt drogie, by mogły trafić na rynek elektroniki użytkowej. Długość fali ograniczona jest przez tzw. limit dyfrakcyjny soczewek, wykorzystywanych w napędach. Limit ten to zjawisko fizyczne i konwencjonalne soczewki mogą skupić światło do maksimum połowy długości jego fali. Mniejszych długości za ich pomocą nie można osiągnąć. Dlatego też naukowcy z Harvarda stworzyli nanoantenę. Podczas eksperymentów udało się światło o długości 830 nm, skupić do 40 nanometrów. Antena składa się z dwóch pręcików pokrytych złotem, pomiędzy którymi jest 30-nanometrowa przerwa. Gdy światło lasera trafia na pręciki, na moment wytrąca ono elektrony złota. Skupiają się one przy jednym z pręcików. W ten sposób jeden z nich ma wartość ujemną, drugi dodatnią. Antena działa jak kondensator i skupia światło lasera do około 10 nanometrów. Później, po przejściu przez "kondensator" światło zaczyna się rozpraszać, jednak gdy dociera do powierzchni nośnika długość jego fali wynosi 40 nanometrów. To znacznie mniej, niż długość fali w wykorzystywanych obecnie urządzeniach. Naukowcy uważają, że ich antena może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach technologii i nauki, jednak szczególnie atrakcyjna jest dla firm produkujących urządzenia, pozwalające zapisywać dane na nośnikach optycznych. Dzięki niej na płycie wielkości CD możliwe jest przechowywanie do 3 terabajtów (3000 gigabajtów) danych. To wielokrotnie więcej niż 50 GB oferowane przez najnowsze płyty Blu-ray.