هم‌جوشی هسته‌ای
هم‌جوشی هسته‌ای دقیقاً مقابل شکافت هسته‌ای قرار می‌گیرد. در فرآیند شکافت، یک هستهٔ سنگین به دو هستهٔ کوچک‌تر تبدیل می‌شود، اما در هم‌جوشی هسته‌ای هسته‌های سبک‌تر با هم تلفیق می‌شوند تا یک هسته سنگین را به وجود آورند.
فرآیند هم‌جوشی همان واکنشی است که انرژی خورشید را تولید می‌کند. در خورشید طی مجموعه‌ای از واکنش‌های هسته‌ای، ۴ ایزوتوپ هیدروژن-۱ به یک هلیوم-۴ تبدیل شده و انرژی بسیار عظیمی را آزاد می‌کنند. هدف دانشمندان در ۵۰ سال گذشته این بوده که مقدار انرژی آزادشده واکنش هم‌جوشی را کنترل کنند. اگر انرژی حاصل از یک واکنش هم‌جوشی آرام‌آرام آزاد شود، می‌تواند برای تولید نامحدود برق مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، در این روش هیچ زباله‌ای تولید نمی‌شود که برای دفعش به مشکل بخوریم یا با آن اتمسفر را آلوده کنیم. دانشمندان برای دست‌یابی به رویای هم‌جوشی هسته‌ای باید بر سه مشکل عمده غلبه کنند: دما (برای انجام هم‌جوشی انرژی بسیار زیادی نیاز است؛ اتم‌های هلیوم باید تا ۴۰ میلیون درجه کلوین داغ شوند؛ یعنی از خورشید هم داغ‌تر!)، زمان (هسته‌های باردار شده باید آن‌قدر کنار هم نگه داشته شوند تا واکنش شروع شود) و در آخر مهار (در این دما همه چیز در حالت گاز است و به همین دلیل مهار کردن آن‌ها یک چالش بزرگ است).
ژنومیک
ژنومیک یک شاخه علمی نسبتا جدید است و آثار آن را در آیندهٔ تکنولوژی خواهیم دید.
ژنومیک شامل تجزیه و تحلیل داده‌ها و اطلاعات ژنتیکی به‌خصوص ژنوم موجودات است. ۱۰ سال از اولین باری که ژنوم انسانی توالی‌یابی شده‌است، می‌گذرد. در آن زمان هزینهٔ این کار برای هر نفر حدود ۲٫۷ میلیارد دلار بود که حالا به ۵ هزار دلار رسیده است! ریموند مک اولی (Raymond McAuley)، یکی از محققان پیشروی ژنومیک، در سخنرانی خود برای کنفرانس اقتصادی سال ۲۰۱۴ دانشگاه سینگولاریتی (Singularity University) پیش‌بینی کرد در سال ۲۰۲۰ توالی‌یابی DNA با قیمت بسیار ناچیزی انجام خواهد شد. وقتی توالی‌یابی روی جمعیت انبوه انجام شود ما به داده‌های بسیار زیادی دست پیدا خواهیم کرد؛ داده‌هایی که فقط خدا می‌داند چه چیزهایی را آشکار خواهد کرد.
نانوتکنولوژی
مورچه‌ای در حال حمل میکروچیپ ۱ میلی‌متر مربعی با آرواره‌هایش. این تصویر نشان‌دهندهٔ کاری است که در زمینه نانوتکنولوژی انجام می‌گیرد.
امید زیادی به استفاده از نانوتکنولوژی در پزشکی و دندان‌پزشکی و بهبود چشم‌گیر تشخیص، درمان و پیش‌گیری از بیماری‌ها وجود دارد. بسیاری از دانشمندان معتقدند وسایلی که به اندازهٔ یک کنه گردوغبار کوچک می‌شوند، یک روز خواهند توانست معجزات پزشکی بسیار بزرگی رقم بزنند.
دونالد ایگلر (Donald Eigler) برای دستاوردهای مهمش در دستکاری دقیق ماده در سطح اتم، مشهور است. در سال ۱۹۸۹، او حروف IBM را با استفاده از ۳۵ اتم زنون (xenon) که به دقت دستکاری شده بودند، نوشت. او روزی را تصور می‌کند که با الهام از مکانیزم های زیستی فوق‌العاده، نانوسیستم های کاربردی غیرزیستی بسازیم. او می‌گوید: رویای یک ویروس سازگار با محیط‌زیست را می‌بینم که می‌تواند یک جمع‌کننده ۶۴-بیتی بسازد و آن را بیرون دهد. سپس ما این ویروس را از روی قطعاتی که ساخته‌ایم، عبور می‌دهیم تا جمع‌کننده‌هایی که تولید کرده در سر جایشان و روی قطعات قرار بگیرند. خب این خیلی چیز دور از دسترسی است، اما نه به اندازهٔ دیگر دستاوردهای بشر تابه‌امروز.
آنجلا بلکر (Angela Belcher) برای توسعهٔ مواد جدید در زمینه انرژی، الکترونیک و محیط‌زیست معروف است. این استاد دانشگاه MIT معتقد است مهم‌ترین اثر نانوتکنولوژی بر آیندهٔ تکنولوژی در فرآیند تولید دیده خواهد شد؛ به خصوص ساخت مواد با روش‌های جدید سنتز آن‌ها و ساخت مواد با زبالهٔ کمتر و موادی که خودشان سر هم می‌شوند. او می‌گوید: این قضیه همین حالا هم در جریان است. مثلاً در تولید مواد خاصی مثل باتری وسایل‌نقلیه که بر اساس ساختار نانوی مواد و ترکیب میزان مناسبی از مواد در مقیاس نانو، ساخته می‌شوند. آثار این روش بر محیط زیست و کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی باورنکردنی خواهد بود. به نظر من در زمینهٔ تولید پاک شاهد پیشرفت‌های بسیار زیادی در ۱۰ سال آینده خواهیم بود.
دیوید آوشالوم (David Awschalom) یک استاد فیزیک و مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه کالیفرنیا و پیشگام در زمینه اسپین ترونیک نیمه‌رساناهاست (semiconductor spintronics). او دوست‌دارد در یک یا دو دههٔ آینده شاهد ظهور تکنولوژی کوانتومی باشد. او می‌گوید: من به ساخت سیستم‌های چند منظوره‌ای فکر می‌کنم که منطق، ذخیره‌سازی و ارتباطات را با هم ترکیب می‌کنند تا اشیای کوانتومی قدرتمندی بر اساس ذرات طبیعی بسازند. این که این سیستم ریشه در یک سیستم بیولوژیکی یا شیمیایی یا سیستم حالت جامد دارد مهم نیست و در هر صورت به انقلابی در تکنولوژی، پزشکی، انرژی و دیگر زمینه‌ها منجر خواهد شد.
برق بی‌سیم
تکنولوژی برق بی‌سیم اولین‌بار نزدیک به یک قرن پیش توسط تسلا به نمایش درآمد.
تسلای بزرگ (Tesla) بیش از یک قرن پیش این تکنولوژی را در سخنرانی‌های معروفش به نمایش گذاشت. این دانشمند یک لامپ را در هوا آویزان و آن را بدون هیچ سیمی روشن می‌کرد! تماشاگران هر بار از دیدن شاهکار او به وجد می‌آمدند، اما حقه‌ای در کار نبود و فقط القای جریان عامل این پدیده بود. در اصل، تسلا کارش را با مجموعه‌ای از سیم پیچ‌های بزرگ که میدان مغناطیسی تولید می‌کردند و باعث القای جریان در چراغ می‌شدند، انجام می‌داد. به همین سادگی! با فرا رسیدن آیندهٔ تکنولوژی، هر کجا که باشید به برق بی‌سیم دسترسی خواهید داشت، درست به همان راحتی که امروز به وای‌فای دسترسی دارید. وقتی در حال حرکتید تلفن هوشمند شما در جیبتان شارژ می‌شود، تلویزیون‌ها بدون نیاز به هیچ سیمی کار می‌کنند و ماشین‌های برقی در حالی‌که در خیابان قرار دارند سوخت‌گیری می‌کنند. در واقع، این تکنولوژی همین الان هم وجود دارد اما برای استفاده از آن در مقیاس بالا به زیرساخت‌های زیادی احتیاج داریم. دستگاه‌هایی که از این طریق شارژ می‌شوند باید با ایستگاه‌های شارژ سازگار باشند و همین مساله به تلاش زیادی هم از طرف سازندگان شارژر و هم سازندگان دستگاه‌های مختلف نیاز دارد. با این‌حال، داریم به بهره‌برداری از این تکنولوژی نزدیک می‌شویم.