Die Finesse der Materialmanipulation, die die Nanotechnologie ermöglicht, hilft Wissenschaftlern dabei, schnellere Computer, wirksamere Medikamente und Batterien mit größerer Kapazität zu entwickeln. Ab 2015 bleibt die Nanotechnologie ein aufstrebendes Feld, in dem weiterhin neue Anwendungen gefunden werden jeden Tag entdeckt.
Nanotechnologie ist eine interdisziplinäre Wissenschaft mit Anwendungen in Biologie, Chemie, Materialphysik und Elektronik. Mit zunehmender Genauigkeit der Charakterisierungs- und Manipulationswerkzeuge steigt die Fähigkeit der Wissenschaftler, einzelne Atome und Atomcluster aufzulösen und zu manipulieren.
Die Änderung der Größe eines Materials vom Volumen- zum Nanobereich führt zu tiefgreifenden Veränderungen der Materialeigenschaften und des Verhaltens. Die mechanischen Eigenschaften nanoskaliger Materialien sind oft um Größenordnungen höher als die ihrer massiven Gegenstücke, da die Wahrscheinlichkeit schädlicher Materialfehler abnimmt. Diese geringere Fehlerwahrscheinlichkeit führt auch zu hervorragenden elektrischen und magnetischen Eigenschaften.
Die Manipulation der Form eines Nanomaterials führt zu einem noch höheren Grad an Anpassung der Materialeigenschaften. Anisotrope Strukturen wie Bleche, Rohre und Drähte können mit unterschiedlichen Eigenschaften aus isotropen Kugeln des gleichen Materials zusammengesetzt werden. Die nahezu perfekte Leitung von metallischen Kohlenstoff-Nanoröhrchen im Vergleich zu anderen Kohlenstoff-Allotropen ist ein Beispiel. Andere Anwendungen, die nanotechnologische Designprinzipien verwenden, umfassen nanoskalige Medizinkapseln, die Krankheitserreger aktiv aufspüren und bekämpfen können, und Titanoxid-Nanopartikelfarben, die Sonnenlicht nutzen, um Luftverschmutzung abzubauen.
