目前擺在帝國科學家麵前的第一道難題，也是最大的難題，那就是製造出能夠用於曲速引擎的材料來，從原子角度去構建材料。
科學技術的發展，使得人們有可能在原子尺度上人工合成材料，例如，原子團簇、團簇材料、線性鏈、多層異質結構、超薄膜等，這些材料的特征是維數低，對稱性減小，幾何特征顯著。
但也僅僅是有可能，真是實際操作起來的時候，很難真正意義上的說從原子的角度去打造自己所需要的材料，原子的單位實在是太小了，現在的科學技術頂多就隻能做到納米級別，而原子比納米還要小的多。
首先我們要先了解下他們的大小，納米的英文為nanometer，縮寫為nano，納米是長度單位的一種，1納米是1米的十億分之一，記作nm。
1納米等於10個氫原子一個挨著一個排成一列的長度！因為每一種原子的直徑大小都是不一樣的，所以1納米可能等於幾十個其他元素原子的排列的長度。
20納米差不多相當於1根頭發絲的三千分之一！
而我們通常所說的納米技術，是指在納米尺度（100納米到0.1納米）的範圍內研究物質所具有的特異現象和特異功能，通過直接操作和安排原子、分子來創造新物質材料的技術！
而納米技術的出現首先得益於能夠放大千萬倍的掃描隧道顯微鏡（STM）的發明，掃描隧道顯微鏡的發明使得科學家們能夠在納米角度去觀察這微觀的世界。
從20世紀90年代初起，納米科技就得到了迅猛的發展，像納米電子學，納米材料學，納米機械學，納米生物學等等新學科不斷湧現，納米科技是科學家們語言的未來改變人類曆史的9大科學之一！
而事實上，當今的科學家雖然能夠通過STM技術去觀察原子層麵的信息，並且對原子排列結構進行一定的影響。