دولت آمریکا با برنامه‌ای به نامِ پیشگامی ملی فناوری‌نانو (NNI) همچنان در حال سرمایه‌گذاری بر روی فناوری نانو است. NNI یک بنیاد هماهنگ‌کننده بینِ ۲۰ دپارتمانِ فدرالی، آژانس‌های فناوری و کمیسیون‌های مختلف است که هدفشان افزایشِ فهم و دانش درباره‌ی چگونگیِ رفتار مواد در مقیاس نانو است. بازه‌ی کاربردهای فناوری نانو بسیار گسترده است و این فناوری می‌تواند در حل بسیاری از مشکلات جهانی راه‌گشا باشد. در این نقشه‌ی کلی، از تحقیقات در مورد زیرساخت‌ها، آموزش برای گسترشِ ابزارهایی بر پایه‌ی نانوفناوری، حل چالش‌های جهانی و حفظ جایگاهِ آمریکا به عنوان پیشرو در زمینه‌ی نانوفناوری در جهان حمایت می‌شود.
اختصاص بودجه‌ی ۱٫۹۹ میلیارد دلاری دولت آمریکا برای پیشگامی ملی فناوری نانو در سال ۲۰۲۳
تمرکزِ این بودجه‌ی ۹۹/۱ میلیارد دلاری بر روی پژوهش‌های مرتبط با علم نانو، کاربردهای آن و همچنین پیشرفتِ مسئولانه خواهد بود. این موسسات مختلف که توسط NNI هماهنگ می‌شوند با یکدیگر همکاری می‌کنند تا یک برنامه‌ی جامعِ تحقیق و توسعه تشکیل دهند، بر روی زیرساخت‌های تحقیقاتی سرمایه‌گذاری کنند و از طرح آموزشی STEM (علم، فناوری، مهندسی و ریاضیات) حمایت کنند. به علاوه بودجه‌ای برای حل مشکل پاندمی کووید اختصاص داده شده است که این طرح شامل شناسائی، درمان و پیشگیری از بیماری است.
بخش‌هایی که برنامه‌ی NNI از آن‌ها تشکیل شده (PCAs) همراستا با برنامه‌ی استراتژیک NNI در سالِ ۲۰۲۱ است و گستره‌ی وسیعی از برنامه‌های تحقیق و توسعه در قسمت‌های مختلف نظیرِ بخش علمی، کاربردی و سطح آمادگیِ فناوری را شامل می‌شود. این پنج بخش (PCAs) به این صورت هستند:
- پژوهش‌های بنیادین
- ابزارهای مرتبط با فناوری‌نانو، ابزارها و سیستم‌ها
- پژوهش‌های مرتبط با زیرساخت‌های مورد نیاز
- آموزش و گسترش نیروی کار
- گسترشِ مسئولانه‌ی فناوری
پژوهش‌های بنیادین که ۴۵ درصد بودجه را به خود اختصاص داده است بخش حیاتیِ NNI به حساب می‌آید. مؤسسه ملی بهداشت (NIH) و بنیاد ملی علوم (NSF) بزرگترین مشارکت کنندگان در این دسته هستند و پس از آن وزارت انرژی (DOE) و وزارت دفاع (DOD) قرار دارند. بنیاد ملی علوم با کمک‌های مالی‌ای که به افراد یا گروه‌های کوچک می‌کند بر روی بخش‌های مختلفی از علوم نانومقیاس و مهندسی نانو سرمایه‌گذاری می‌کند. به علاوه این بنیاد بر روی فهمِ ماشین‌های نانومقیاس که هسته‌ی مرکزی سلول را تشکیل می‌دهند تحقیق می‌کند و همچنین تلاش‌هایش در زمینه‌ی نانوبیوفناوریِ مرتبط با سلول‌های مصنوعی و زیست‌شناسی مصنوعی را افزایش می‌دهد.
دولت آمریکا و آژانس‌های مختلف در قسمتِ تحقیق و توسعه فناوری نانو برای طیف گسترده‌ای از کاربردها از جمله مراقبت‌های بهداشتی، انرژی، الکترونیک، دفاع، اکتشاف فضا، کشاورزی و تولید مواد غذایی سرمایه‌گذاری می‌کنند. بنیاد ملی علوم (NSF)، وزارت دفاع، Army/ERDC (Engineer Research and Development Center (Army)) و DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) در میان آژانس‌هایی هستند که بر روی وسایل و سیستم‌های مرتبط با فناوری نانو سرمایه‌گذاری می‌کنند. سازمان‌های دیگری مانند موسسه‌ی ملیِ آلرژی و بیماری‌های عفونی به همراه پژوهشگاه ملی فک و دندان و ناسا بر روی بخش‌های ویژه‌ای از فناوری نانو مانند واکسن‌های بر پایه‌ی فناوری نانو، مواد مرتبط با دندان و کامپوزیت‌های نانولوله‌ای سرمایه گذاری کرده‌اند. DOE بر روی بهره‌وری انرژی و طرح‌های انرژی‌های تجدیدپذیر بر پایه‌ی فناوری نانو تمرکز کرده است در حالیکه NIFA (National Institute of Food and Agriculture) روی سنسورهای بر پایه نانو در حوزه‌ی غذا و کشاورزی سرمایه‌گذاری می‌کند. در همین حال NIST (National Institute of Standards and Technology) در حال گسترشِ استانداردسازی و کالیبراسیونِ میکروسکوپِ اپتیکیِ با وضوح فوق‌العاده بالا و وسایل اندازه‌گیری نانوسیال است.
برای حمایت از اکوسیستمِ خود، NNI وابسته به زیرساخت‌های تحقیقاتی مانند امکانات فیزیکی و مراکز سایبری است. سازمان‌ها از مکانیزیم‌های مختلفی برای حمایت از این زیرساخت‌ها استفاده می‌کنند از جمله با استفاده از کمک‌های مالی مرکز و همچنین استفاده از برنامه‌های توسعه یا اکتساب ابزار دقیق. دفتر علوم پایه انرژی DOE پنج مرکز تحقیقات علمی در مقیاس نانوNSRCs) ) را اداره می‌کند و میکروسکوپ پیشرفته و سایر قابلیت‌ها را در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد. همچنینNIH/NCI(National Cancer Institute) به حمایت از آزمایشگاه ویژگی‌های نانوتکنولوژی (NCL) برای تحقیقات درباره‌ی سرطان و استراتژی‌های مورد نیاز برای ساخت واکسن شخصی‌سازی شده ادامه می‌دهد. NIST امکان دسترسی به امکانات و ابزارآلات تحقیقاتی در سطح جهانی را برای محققان فراهم می‌کند و در حال توسعه تکنیک‌های جدید برای اندازه‌گیری و مطالعه بیومولکول‌ها و ساختارهای نانومقیاس است. NSF از زیرساخت‌های همراستا شده توسط بخش ملی نانوفناوری (NNCI) حمایت می‌کند.
برای نوآوری در فناوری نانو وجود نیروی کار ماهر ضروریست بنابراین برنامه‌های آموزشی بسیاری برای اینکار توسعه داده شده است. این برنامه‌ها شاملِ فلوشیپ‌ها، کارآموزی‌ها و اینترنشیپ‌های مختلف است. تمام حمایت‌های مالی در زمینه‌های آموزشی و توسعه‌ی نیروی کار در سال ۲۰۲۳ توسط بنیاد ملی علوم NSF تامین خواهد شد. نمونه‌هایی از برنامه‌های هدفمند عبارتند از حمایت از تکنسین‌های میکرو و نانو از طریق روش‌های آموزشی ترکیبی و فراهم کردن فضای اختصاصی در زمینه‌ی نانو برای ساخت و کاوش در این دنیای کوچک است. در سال ۲۰۲۳ بودجه‌ی لازم برای فعالیت‌های آموزش و توسعه نیروی کار در تمام زمینه‌های علوم و مهندسی در مقیاس نانو توسط NSF تامین خواهد شد. برنامه آموزش و توسعه نیروی کار AFRI بر تقویت نیروی کار در علوم غذایی و کشاورزی تمرکز دارد. ناسا به طور منظم از دانشمندان، مهندسان و اساتیدی که در زمینه نانوتکنولوژی کار می کنند در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد حمایت می‌کند.
توسعه‌ی مسئولانه‌ی فناوری نانو جزو اولویت‌های آمریکا به حساب می‌آید، بنابراین طرح‌هایی برای پیش‌بینیِ پیامدهای استفاده از این فناوری توسط موسسه‌های مختلف ارائه شده است که هدف آن حمایت از پژوهشگران، کارگران، مصرف‌کنندگان و در نهایت حمایت از خودِ محیط زیست است. چارچوب توسعه مسئولانه، که در برنامه راهبردی سال ۲۰۲۱ ارائه شد اکنون گسترش یافته است و مسائلی مانند اخلاقی بودن، قانونی بودن و پیامدهای اجتماعی را در نظر می‌گیرد. همچنین در این برنامه شاخصه‌هایی مثل دسترس‌پذیری، یکپارچگیِ تحقیق، امنیت و انصاف و برابری نیز در نظر گرفته شده است. آژانس‌های مختلف مانند NSF، FDA، NIOSH و NIEHS در حال سرمایه‌گذاری در تحقیقات نانوتکنولوژی برای درک پدیده‌های نانو زیستی، کاهش خطرات توسعه فناوری نانو و ارتقای سلامت عمومی هستند.
سرمایه‌گذاری‌های پیشنهاد شده برای سال ۲۰۲۳ برای NNI همراستا با مصوبه‌ی CHIPS است که در سال ۲۰۲۲ به تصویب رسید. در آن برنامه تلاش می‌شود که ایالات متحده در صنعت‌های نیمه‌رسانا و میکروالکترونیک پیشقدم بماند. تحقیقات بنیادین فناوری نانو و وسایل و سیستم‌های نانوالکترونیک در حوزه‌ی میکروالکترنیک پیشرفت‌های زیادی را رقم خواهند زد. سازمان‌های تحت نظارت NNI زیرساخت‌های بیشتری تحت اختیار تحقیقاتِ در حال انجام در زمینه‌ی میکروالکترونیک خواهند گذاشت. به علاوه، NSF برای اینکه بتواند نیروهای شاغل در نیمه‌هادی‌ها را افزایش دهد برنامه‌های آموزشیِ فعلی خود را بهبود خواهد بخشید.
