1.无线传感器网络
大鸭岛是世界上最先进的无线网络实验的适宜地点。2002年夏季，研究人员把许多被称为“尘埃”的很小的监控装置装到了有海燕巢的洞穴中。这些装置的尺寸只有它们用的电源――一对AA号电池那么大，并且装备了一个处理器，一个小量计算机存储器和监控光、湿度、压力与热量的传感器。另外还具有一个无线电接收器，其功率之大，足以将数据的代码片断传送给附近的“尘埃”和传递以存储段形式接收自临近其它“尘埃”的信息。
这不只是鸟类智能收集中的最新装置。这些“尘埃”还预展着一个到处是以电池为电源的无线传感器网络的未来，这些传感器监控我们的环境、机器甚至我们自己。加利福尼亚大学伯克利分校计算机科学家大卫?卡勒近4年来一直致力于实现这样的未来。他说：“这是信息技术的一大机会，低功率无线传感器网络是计算的未来的先驱。”
2.可注入组织工程
在美国，每年有70万患者要做关节替换手术。这些用人造关节来取代膝关节或髋关节的手术是高度入侵性的，因此很多患者尽可能地推迟手术。霍普金斯大学生物医学工程师埃利西芙希望能用可注入组织这种完全取消手术的疗法来改变这种情况。她开发了一种方法来注射关节，用的是特殊设计的聚合物、细胞和生长刺激剂的混合物，这些混合物可以凝固并形成健康组织。
尽管大部分可注入系统的研究都集中在软骨和骨上，但观察家们认为，这项技术应该扩展到如肝脏和心脏的组织。这种方法可以用来替代一个器官的致病部分，或增强其功能。在出现心力衰竭时，不是打开胸腔植入一个人造瓣膜或肌肉组织，而是简单地注入合适的细胞和作为生长信号的物质的混合物就可以了。在这个领域里，下一个前沿是在一个强大的新工具即干细胞方面。干细胞来源于骨髓和胚胎等，具有分化成为多种细胞的能力。已经探索了干细胞同时长成新软骨和骨的能力，这是组织工程中最复杂的技术之一。他们做出聚合物和干细胞的混合物层，并在每层中注入特殊的化学信号以引发细胞长成骨或软骨。这种混合材料可以简化膝关节替换手术。例如，简化外科医生替换胫骨上部及其上面的软骨的手术。
3.纳米太阳能电池
加利福尼亚大学伯克利分校化学家阿利维萨托斯对于利用太阳能有一个好主意：用纳米技术制造能够像塑料包装纸或涂料一样伸展的光电材料。纳米太阳能电池不仅能与其它建筑材料结合在一起，而且有望最终使太阳能电力作为替代电力广泛应用而且低成本生产。
迄今为止，阿利维萨特斯制造的原型太阳能电池由厚度仅为200纳米的纳米棒聚合物复合材料薄片组成。电极薄层夹在复合材料薄片之间。当阳光照到这些薄片时，它们就吸收光子，激发在复合材料中占90%的聚合物和纳米棒中的电子。结果在电极产生了有用的电流。
初期的成果是令人鼓舞的。但是现在研究中的几个方法可使其性能进一步提高。第一个是阿利维萨特斯等人已经转而使用一种新型纳米棒材料――镉碲化物，它比他们最初使用的材料镉硒化物可以吸收更多的阳光。科学家们在分支组装时将纳米棒排列整齐，这样导电率比随机混合的纳米棒更高。纳米棒太阳能电池可以被铺开、喷射或打印甚至涂敷在表面上。公共汽车上的广告牌也可以是太阳能收集装置。
4.机械电子学
为了提高汽车从燃料经济性到性能的每一个指标，研究人员正在致力于“机械电子学”，这是熟悉的机械系统与新型电子器件、智能软件控制系统的集成。以车闸为例，在今后5至10年内，电子机械传动装置将取代液压缸，电线将取代车闸液流管，软件在驾驶员的脚和使汽车减缓的动作之间进行调节。由于人的生命维系于这些机电系统，因此工程师们正在使用软件来实时确认和改正缺陷，保证这项技术万无一失。
