Aşa cum utilizările pe termen scurt ale nanotehnologiei par impresionante, posibilităţile pe termen lung sunt de-a dreptul naucitoare. Institutul pentru Concepte Avansate (ICA) din cadrul NASA a fost special creat pentru a promova cercetarea vizionara in domeniul tehnologiilor spatiale care vor necesita intre 10 si 40 de ani ca sa fie fructificate. Spre exemplu, ICA a fondat un studiu de fezabilitate asupra manufacturii la nanoscara - altfel spus, folosirea unui numar mare de masinarii microscopice moleculare care sa produca orice obiect prin asamblarea acestuia atom cu atom.

O asemenea"nanofabrica" ar putea produce, de exempleu, componente de aeronava cosmica cu precizie atomica, fiecare atom din cadrul fiecarui obiect fiind amplasat acolo unde ii este locul. Componenta rezultata ar fi extrem de dura, iar forma sa s-ar abate de la design-ul ideal cu numai o grosime de atom. Suprafetele ultra-fine n-ar necesita lustruire sau lubrifiere si n-ar suferi, virtual, nicio pata sau zgarietura in timp. Asemenea precizie si sustenabilitate ridicate ale componentelor aeronavelor sunt mai mult decat un moft atunci cand vietile astronautilor sunt in joc. Totusi, inspirandu-se din biologie, Constantinos Mavroidis, director al Laboratorului de Bionanorobotica Computerizata din cadrul Universitatii Nord-Estice din Boston, exploreaza o alternativa a abordarii nanotehnologiei: in loc sa inceapa de la zero, conceptele lui Mavroidis angajeaza "masinarii" functionale molecular, pre-existente, care pot fi gasite in celulele vii: molecule de ADN, proteine, enzime, etc.

Formate de evolutie in milioane de ani, aceste molecule biologice sunt deja foarte adaptate la manipularea materiei la scara moleculara, motiv pentru care o planta poate combina aerul, apa si pamantul pentru a produce capsune rosii si suculente iar corpul uman poate converti cina de aseara in noile celule rosii de azi. Rearanjarea atomilor, care face aceste lucruri posibile, este performata de sute de proteine si enzime specializate, iar ADN-ului stocheaza codul producerii lor. Folosirea acestor masinarii moleculare "pre-construite" sau folosirea lor ca puncte de pornire pentru noi design-uri reprezinta o abordare populara a nanotehnologiei, denumita "bio-nanotehnologie". "De ce sa reinventam roata? Natura ne-a oferit toata acesta minunata si rafinata nanotehnologie in interiorul organismelor vii, deci de ce nu ne-am folosi de ea si nu am incerca sa invatam din ea?", mai adauga Mavroidis. Utilizarile specifice ale bio-nanotehnologiei, pe care Mavroidis le propune in studiul sau, sunt foarte futuriste. O idee face referire la obtinerea unui soi de "panza de paianjen", din tuburi de grosimea firului de par, asamblate cu senzori bio-nanotehnologici pe parcursul a mii de kilometri de teren, intr-o metoda de cartografiere detaliata a mediului unor planete straine.

Un alt concept propus este "o a doua piele" pe care astronautii sa o poarte pe sub costumele spatiale, care ar folosi bio-nanotehnologia pentru a simti si a raspunde radiatiei ce penetreaza costumul, sigiland rapid orice zgarieturi sau brese. Futurist? Cu siguranta? Posibil? Poate.

Mavroidis admite ca asemenea tehnologii se afla, cel mai probabil, la distante de zeci de ani, si ca tehnologia viitorului indepartat va diferi mult de cea pe care ne-o imaginam in prezent. Totusi, el considera ca este important sa incepem sa ne gandim de pe acum la ce ar putea face posibil nanotehnologia peste multi ani de acum inainte.