Materialele nanotehnologice sunt obiecte de construcție între 1 și 100 de nanometri, cu un singur nanometru echivalent cu o miliardime dintr-un metru. În esență, toate materialele găsite în natură sunt construite la scară nanometrică, dar obiectele manipulate de oameni la nivel molecular pentru a construi ceva nou constituie materiale nanotehnologice. Cel mai bun exemplu timpuriu al acestei tehnologii este un nanotub de carbon, realizat prin schimbarea dimensiunilor moleculelor de carbon într-o rețea de tip fagure. Nanotuburile de carbon creează o foaie de grafit care este semnificativ mai ușoară și mai puternică decât oțelul. Produse precum ramele de biciclete, bateriile și rachetele de tenis sunt exemple a ceea ce poate fi realizat din nanotuburi de carbon.
Un exemplu obișnuit de materiale nanotehnologice este dioxoda de titan, care este manipulată pentru a crea produse precum crema de protecție solară care blochează razele ultraviolete (UV), permițând totuși bronzul. Un alt produs important din dioxidul de titan este un panou solar care intensifică energia primită din lumina soarelui, făcând o sursă de energie mai eficientă și mai puternică. Cercetătorii au descoperit că oxidul de zinc este un alt exemplu de materiale nanotehnologice cu avantaje similare cu oxidul de titan, inclusiv capacitatea de a bloca razele UV și de a intensifica efectele captării luminii în panourile solare.
Atât particulele de argint, cât și cele de aur sunt materiale nanotehnologice puternice, oferind soluții noi într-o mare varietate de industrii. Nanoparticulele de argint, de exemplu, au fost trâmbițate ca soluție pentru orice, de la o pastă de dinți mai bună până la un posibil remediu pentru boli infecțioase. Nanoparticulele de aur au, de asemenea, aplicații medicale potențial importante, de la detectarea cancerului în stadii incipiente până la vindecarea artritei. Atât nanoparticulele de argint, cât și cele de aur pot fi folosite pentru cablarea electronică, ceea ce oferă o flexibilitate și o putere mai mari decât metodele tradiționale.
Multe materiale nanotehnologice provin și din surse mai comune. Particulele de argilă manipulate la nivel nano creează un polimer mai puternic, care este, de asemenea, mai ușor și mai rezistent la temperaturi. În general, polimerii pe bază de argilă pot fi utilizați în îmbrăcăminte, articole de uz casnic și piese auto. Industria construcțiilor caută modalități de îmbunătățire a articolelor comune, cum ar fi cimentul și sticla, pentru a crea noi materiale mai eficiente din punct de vedere energetic, mai ușor de produs și mai sustenabile din punct de vedere ecologic.
Multe materiale nanotehnologice au fost controversate. Manipularea materialelor la nivel molecular duce la posibilitatea de toxicitate atât a materialelor în sine, cât și a produsului secundar. Alte preocupări sunt consumul de energie în crearea materialelor și faptul că acestea încă nu au dovedit că rezistă în timp. În ciuda acestui fapt, materialele nanotehnologice sunt dezvoltate din cauza promisiunii unei mai mari inovații pentru electronice, textile, producție și efectul lor potențial revoluționar asupra medicinei.