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斯坦福大学的研究团队在纳米技术领域非常活跃，我的实验室对纳米技术的研究涉及多个方向，大部分都是关于纳米粒子如何跟光互动，以呈现不同效果的研究。“隐身”只是我们研究的一种，但因为有趣而关注的人较多。具体来说，乌贼、章鱼以及变色龙等动物都可以根据环境的变化改变皮肤的颜色，我们正在研究如何制造出可以模仿这些动物皮肤特性的新材料。
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眼睛能看到东西，是因为光线被物体折射到眼睛里了，还有一部分光线被物体吸收了，我们看到的红色、黄色、绿色等就是没有被吸收的光。要让物体隐形，就要确保物体跟眼睛之间没有任何光的反射和吸收，基本思想是让物体覆盖在一种“皮肤”之下，当光穿过来时，“皮肤”可以引导光绕过物体，然后再在另一边出现，好像它从未穿过这个物体，只是穿越了自由空间一样。这也意味着要让光线在物体周围连续不断地弯曲，这种折射角度是普通自然材料很难实现的。我们需要在实验室制造出具有特殊折光指数（index of refraction，也称折光率，是光在真空中的传播速度与在某介质中传播速度之比）的工程材料，空气的折光率是1，水的折光率是1.3，玻璃的折光率为1.5，隐身需要比空气的折光率还要低的材料，某些情况下甚至可能是负的。目前我们最高已经能做出折光率为“-1.5”的大面积材料以及折光率为“-4”的微型规模材料，也就是“超材料”（具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料）。
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乌贼或章鱼的皮肤能迅速变得和环境一模一样，部分是因为它们能够改变光的反射和吸收，部分是因为荷尔蒙的变化，即化学物质的注入。虽然我们现在还没有做出来特性与乌贼皮肤一样的材料，但我们已经有了一种折光率为-1的聚合物，并且可以做到向它注入化学物质了，最后也能让它呈现的效果跟乌贼的皮肤一样。这个过程基本上就是用负折光率的材料让物体看起来像是透明的，再到看起来像空气一样，这种材料除了隐身还有更多非常有趣也有用的科学价值。
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我们还在研究一种可以根据身体内部的机械力或电场强度（如神经元的脑电波）的变化而变换颜色的纳米粒子。你的心跳、呼吸、血压乃至细胞分裂和细胞癌变等都是机械力，在判断器官或细胞是否健康方面至关重要。每当纳米粒子经过身体内部机械力或者电场不同的地方时，它们就能发出红外线或者其他不可见的光。如果你在皮肤表面放置一个传感器，这些纳米粒子就可以用不同的颜色将身体内部机械力的变化情况告诉医生。
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纳米领域的“下一件大事”
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由碳制造出的新的纳米材料大多很有趣，比如碳纳米管、石墨烯等，虽然它们被媒体热捧，但它们的目前应用场景还并不明朗。很难说纳米技术接下来最重要、最有优势的应用会是什么，目前大多研究还是好奇心驱动的。
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在目前所有的纳米技术研究中，我认为更重要的是两个领域。第一个是新型环境材料，主要是可以用于高效的水净化系统中，尤其是海水淡化中的材料。第二个是应用于个性化定制医疗的纳米材料或设备，很快会有像葡萄糖传感器这样的设备，或纳米材料与外部设备相互作用的方法（如之前提到的金属纳米粒子吸收红外线切除肿瘤，以及纳米粒子将身体内部机械力变化传到皮肤传感器等），时刻监测和保障人们的健康，很多基于纳米材料的外部设备也更容易得到FDA（食品药品监督管理局）的认证。
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纳米技术在计算领域的应用潜力也是巨大的，现在有很多的研究人员正在研究可以代替电子电路的新科技。目前我们提高计算能力的方法都是增加芯片上晶体管的密度，这也是摩尔定律能维持下来的原因。但随着芯片上晶体管的增加，连接两个晶体管的金属线就会距离过近，通过两根金属线中的电子将互相影响，两根线的信息传输速度都会下降，也意味着即使可以在一个芯片上安装更多的晶体管，信息传输速度也不会再增加了。
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我们团队现在感兴趣的是使用光学元件来代替传统的电子元件，IBM和英特尔就已经有了集成光学电路，即硅光子（Silicon Phototonics）技术。光学元件的优势是无论两个元件的距离多近，它们都不会互相影响，信息还是以光速被处理，比晶体管快很多。另外，光有不同的波长，传输的带宽将会大很多，这也是为什么整个互联网是用光纤来传输信息。问题是，光学晶体管切面有400纳米宽，相比10纳米的电子晶体管，要想将其缩小到跟电子芯片的尺寸保持一致非常困难，很多研究团队包括我们都正在试图造出和电子元件一样大小的光学元件。此外，我们还面临着许多挑战，如制造出纳米尺寸的光学二极管等。可以预见的是，这方面的成功将变革现有信息技术。
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另外，纳米技术能否让超导在室温下实现也是不少研究者关注的，他们每年都研发出来越来越复杂的纳米材料，可以使实现超导传输的温度更高（超导目前只能在极度低温下实现），我觉得这绝非不可能。总之，我们将很快看到纳米技术在环境、医学、传感、计算、显示等多个领域的进展。
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人类2.0：在硅谷探索科技未来 虚拟现实篇
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我们能为超越此生所做的事，
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实在很多。
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我们有足够的能量，
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过许多世的生活，
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然后，
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再后悔自己根本没有活过。
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因为，我需要从自我身上脱离，
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才能对你说一声：
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你好。
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——皮埃罗
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