การพัฒนางานวิจัยขั้นแนวหน้า (frontier research) เพื่อวางรากฐานความเชี่ยวชาญด้านงานวิจัยในอนาคต มุ่งพัฒนางานวิจัย 6 เรื่อง ได้แก่

Terahertz

super posts state ระหว่าง 0 , 1 ทำให้จัดเก็บและประมวลผลข้อมูลได้เพิ่มขึ้น ช่วยให้ก้าวข้ามขีดจำกัดของการคำนวณแบบทั่วไป/แบบดั้งเดิม มีศักยภาพในการใช้ออกแบบยาหรือวัสดุชนิดใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ลดจำนวนทรัพยากร และระยะเวลาในการคำนวณ

 

Quantum Engineering

ยานความถี่ที่อยู่ระหว่างไมโครเวฟกับอินฟราเรด ที่ส่งข้อมูลได้เร็วกว่า WIFI สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมสำคัญของประเทศได้ เช่น ระบบตรวจสอบแบบไม่ทำลาย ระบบทางด้านความปลอดภัย เช่น ตรวจหาวัตถุต้องสงสัย และระบบสื่อสารขั้นสูง (Terahertz Communication)

 

Exoskeleton

โครงสร้างพื้นผิวเพื่อห่อหุ้มที่เทียบเคียงได้กับโครงสร้างมนุษย์/สิ่งมีชีวิต สามารถประยุกต์ใช้ในกลุ่มผู้ใช้หลายกลุ่ม เช่น กลุ่มสุขภาพและการแพทย์ เช่น อุปกรณ์เพื่อการฟื้นฟู (rehabilitation) อุปกรณ์เทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวก (assistive device) กลุ่มทหารและการป้องกันประเทศ และกลุ่มอุตสาหกรรม เช่น อุปกรณ์อำนวยความสะดวกการทำงาน

 

DNA Data Storage

การแปลงข้อมูล 0,1 ของข้อมูลดิจิทัลเก็บในรูปแบบของ DNA เริ่มจากการ encoding & decoding โดย computing architecture ทำงานร่วมกับ synthetic biologist จากนั้น พัฒนากระบวนการทำ DNA-synthesis เพื่อให้ได้วิธีการใหม่ ที่ทำให้การเซียนข้อมูลโดย DNA ทำได้ถูกต้อง รวดเร็ว ราคาไม่แพง และกระบวนการ DNA sequencing เพิ่มประสิทธิภาพ ลดค่าใช้จ่าย และเป็น portable

 

Artificial Photosynthesis

การสร้างพลังงานไฟฟ้าโดยการเลียนแบบการสังเคราะห์แสงของพืช โดยเริ่มพัฒนาระบบสังเคราะห์แสงจำลองเพื่อเปลี่ยนแก๊ส CO2 เป็นเคมีภัณฑ์ พัฒนาสารกึ่งตัวนำเพื่อดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์เปลี่ยนเป็นประจุไฟฟ้าพลังงานสูง มีตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงเคมีไฟฟ้า สร้างโฟโต้อิเล็กโทรด และพัฒนาเป็นระบบเซลล์ไฟฟ้า

การสังเคราะห์แสงประดิษฐ์ (Artificial Photosynthesis: AP)
โดย กลุ่มวิจัยการเร่งปฏิกิริยาและการคำนวณระดับนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สวทช.

 

Nano Robotic

จักรกล/หุ่นยนต์ขนาด nanoscale ที่ออกแบบทำงานได้ตามภารกิจ เช่น targeting deivery, surgery, diagnosis and sensor และ gene therapy โดยวางแผนการดำเนินงานระยะสั้นในช่วง 5 ปีแรก ในการพัฒนา propulsion module คือ การพัฒนา 2 ใน 4 ส่วนของ nanorobot ได้แก่ ส่วนของการขับเคลื่อน (propeller) และส่วนของขุมพลัง (power source)