La delicadeza de la manipulación de materiales que permite la nanotecnología es ayudar a los científicos a desarrollar computadoras más rápidas, medicamentos más efectivos y baterías de mayor capacidad. A partir de 2015, la nanotecnología sigue siendo un campo emergente, donde continúan las nuevas aplicaciones descubierto todos los días.
La nanotecnología es una ciencia interdisciplinaria, con aplicaciones en biología, química, física de materiales y electrónica. A medida que las herramientas de caracterización y manipulación ganan precisión, aumenta la capacidad de los científicos para resolver y manipular átomos individuales y grupos de átomos.
Cambiar el tamaño de un material de mayor a nanoescala produce cambios profundos en las propiedades y el comportamiento del material. Las propiedades mecánicas de los materiales a nanoescala son a menudo órdenes de magnitudes más altas que sus contrapartes a granel, debido a que la probabilidad de defectos materiales perjudiciales disminuye. Esta menor probabilidad de defectos también conduce a propiedades eléctricas y magnéticas superiores.
La manipulación de la forma de un nanomaterial conduce a un grado aún mayor de personalización de las propiedades del material. Las estructuras anisotrópicas tales como láminas, tubos y alambres se pueden ensamblar con diferentes propiedades de las esferas isotrópicas del mismo material. La conducción casi perfecta de los nanotubos de carbono metálicos en comparación con otros alótropos de carbono es un ejemplo. Otras aplicaciones que emplean los principios de diseño nanotecnológico incluyen cápsulas de medicina a nanoescala que pueden buscar activamente y atacar patógenos y pinturas de nanopartículas de óxido de titanio que utilizan la luz solar para descomponer la contaminación del aire.