La finesse de la manipulation des matériaux que permet la nanotechnologie aide les scientifiques à développer des ordinateurs plus rapides, des médicaments plus efficaces et des batteries de plus grande capacité. En 2015, la nanotechnologie reste un domaine émergent, où de nouvelles applications continuent d'être découvert tous les jours.
La nanotechnologie est une science interdisciplinaire, avec des applications en biologie, chimie, physique des matériaux et électronique. À mesure que les outils de caractérisation et de manipulation gagnent en précision, la capacité des scientifiques à résoudre et à manipuler des atomes uniques et des groupes d'atomes augmente.
Le changement de la taille d'un matériau de masse à l'échelle nanométrique entraîne de profonds changements dans les propriétés et le comportement des matériaux. Les propriétés mécaniques des matériaux à l'échelle nanométrique sont souvent de plusieurs ordres de grandeur plus élevés que leurs homologues en vrac, car la probabilité de défauts matériels délétères diminue. Cette probabilité plus faible de défauts conduit également à des propriétés électriques et magnétiques supérieures.
La manipulation de la forme d'un nanomatériau conduit à un degré encore plus élevé de personnalisation des propriétés du matériau. Des structures anisotropes telles que des feuilles, des tubes et des fils peuvent être assemblées ayant des propriétés différentes des sphères isotropes du même matériau. La conduction presque parfaite des nanotubes de carbone métalliques par rapport à d'autres allotropes de carbone en est un exemple. D'autres applications utilisant les principes de conception nanotechnologiques incluent les capsules médicales à l'échelle nanométrique qui peuvent activement rechercher et cibler les agents pathogènes et les peintures à nanoparticules d'oxyde de titane qui utilisent la lumière du soleil pour décomposer la pollution de l'air.
