Подавляющая часть исследований в области нанонаук и разработок разных нанотехнологий посвящена созданию абсолютно новых или сильно усовершенствованных материалов. Наноматериалы могут быть синтезированы двумя основными методами. Первый, “сверху-вниз”, предполагает создание малых структур из достаточно крупных частиц материала. Примером может служить травление для формирования цепей на поверхности кремниевого чипа. Второй метод, “снизу-вверх”, подразумевает сборку материала атом за атомом или молекула за молекулой. Один из таких методов – самосборка, при которой атомы или молекулы спонтанно объединяются в структуру благодаря своим естественным свойствам. Кристаллы, которые сейчас выращиваются для полупроводниковой промышленности, являются примером самосборки, как и синтез крупных молекул. Второй метод – позиционная сборка, позволяющая с высокой точностью перемещать каждый атом или молекулу индивидуально.
Иллюстрация: Pralay Gayen et al. / PNAS. Как стало известно, достаточно недавно ученые разработали инновационный метод получения кислорода и водорода из жидких солевых растворов, аналогичных тем, которые могут существовать в марсианских озерах. Данный метод основан на хорошо известном всем электролизе. Однако здесь используется оксид свинца-рутения, который выступает в качестве высокоэффективного электрокатализатора для эффективного производства кислорода. Полученные в работе результаты демонстрируют, что эффективность выработки кислорода с помощью данной установки в 25 раз выше, чем у системы MOXIE, запущенной на Марс в рамках миссии “Марс-2020”. Кроме того, размер и вес устройства жизнеобеспечения, основанного на этой технологии, будет существенно меньше, чем у существующих аналогов. Данное исследование, опубликованное в журнале PNAS, имеет важное значение для перспектив колонизации Марса.
На иллюстрации: Галактика, окруженная гало темной материи в свободном представлении художника. 
