Τα νανοσύνθετα υλικά πολυμερούς αργίλου είναι υλικά που παράγονται με τη σύνθεση πολυμερών, όπως τα πλαστικά, με νανοσωματίδια αργίλου. Αυτή η διαδικασία παράγει ένα υλικό που συνδυάζει τις ιδιότητες αυτών των δύο ουσιών με νέους τρόπους. Τα νανοσύνθετα έχουν ξεχωριστές ιδιότητες που είναι μοναδικές στη σύνθεσή τους και ο τομέας της νανοεπιστήμης τα παράγει για να κάνει τα υλικά πιο χρήσιμα. Για παράδειγμα, τα πολυμερή αναμεμειγμένα με νανοσωματίδια αργίλου διεσπαρμένα σε όλη τη δομή τους έχει αποδειχθεί ότι έχουν υψηλή αντοχή στη φλόγα. Αυτή η εξέλιξη έχει τη δυνατότητα να βελτιωθεί σε προϊόντα επιβραδυντικά φλόγας που κυκλοφορούν ήδη στην αγορά.
Τα κανονικά σύνθετα συνήθως αποτελούνται από χύμα πολυμερές με την εισαγωγή ενός δεύτερου υλικού πλήρωσης και ενός τρίτου υλικού διεπιφανείας, το οποίο βοηθά τα δύο πρώτα συστατικά υλικού να κολλήσουν μεταξύ τους. Αυτά τα σύνθετα υλικά τείνουν, ωστόσο, να παράγουν ασθενείς δεσμούς. Στα νανοσύνθετα υλικά πολυμερούς αργίλου σε νανοκλίμακα, το υλικό πλήρωσης χρειάζεται μόνο να είναι ένα έως πέντε τοις εκατό του συνολικού όγκου των υλικών. Όταν διασπείρεται ομοιόμορφα σε όλο το πολυμερές ξενιστή, μετατρέπει το πολυμερές στο δικό του συστατικό διεπιφανείας και προκαλεί μεγέθυνση των ιδιοτήτων του καθενός. Ο αποτελεσματικός σχεδιασμός των νανοσύνθετων πολυμερών αργίλου περιλαμβάνει προσεκτικές επιλογές οργανικών αργίλων και πολυμερών και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας σύνθεσης για να προσφέρει το μεγαλύτερο όφελος.
Υπάρχουν πολλά πολυεπίπεδα ορυκτά πυριτικά που χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή νανοσύνθετων πολυμερών αργίλου. Ορισμένες είναι αυστηρά οργανικές άργιλοι και άλλες είναι τροποποιημένες ή συνδυασμένες οργανικές/ανόργανες άργιλοι, οι οποίες έχουν υποστεί επεξεργασία για να παράγουν καλά νανοϋλικά. Από τους άργιλους που έχουν εκκαθαριστεί από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) – όπως ο μοντμοριλλονίτης και ο μπεντονίτης – προηγούμενη έρευνα έδωσε γνώση των αποτελεσμάτων που παράγουν, την αποτελεσματικότητά τους στη μείωση της απορρόφησης αερίων και οξυγόνου και την εγκεκριμένη χρήση τους ως χορήγηση φαρμάκων συστήματα ή δοχεία τροφίμων και ποτών. Στη φυσική του κατάσταση, ο μοντμοριλλονίτης είναι υδρόφιλος, που σημαίνει ότι τα μόριά του διαλύονται εύκολα στο νερό, καθιστώντας εύκολη την ανάμειξή του με ένα υδατοδιαλυτό πολυμερές όπως η βινυλική αλκοόλη. Όταν το επιθυμητό νανοσύνθετο πολυμερούς αργίλου περιλαμβάνει συνδυασμό με ένα μη διαλυτό πολυμερές, ο τροποποιημένος μοντμοριλλονίτης που έχει καταστεί υδρόφοβος στην τροποποίηση μπορεί να είναι η επιλογή αργίλου.
Τα πολυμερή που έχουν συνδυαστεί με άργιλους αλλάζουν με διάφορους τρόπους. Οι ιδιότητες φραγμού τους ενισχύονται σε αντοχή στην κρούση και μηχανικά έχουν μεγαλύτερη ελαστικότητα. Επιπλέον, τα νανοσύνθετα πολυμερούς αργίλου δεν είναι τόσο διαπερατά στα αέρια και παρουσιάζουν μεγαλύτερη θερμική σταθερότητα σε συνθήκες υψηλής θερμότητας. Η βιομηχανία θερμοπλαστικών χρησιμοποιεί νανοσύνθετα υλικά πολυμερούς αργίλου για την ενίσχυση των βιομηχανικών ζωνών και την παραγωγή σακουλών πολυπροπυλενίου που μπορούν να κρατήσουν τεράστιο βάρος χωρίς να σκάσουν. Σε μια πολύ διαφορετική εφαρμογή, το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), μια νανοσύνθετη θερμοπλαστική ρητίνη πολυμερούς αργίλου, χρησιμοποιείται για την παραγωγή των μπουκαλιών αναψυκτικών που μπορεί κανείς να δει με επένδυση στα ράφια των παντοπωλείων.