Il prefisso nano- significa miliardesimo. Un nanometro è un miliardesimo di metro, un nanogrammo è un miliardesimo di grammo, ecc. Il milionesimo e il millesimo sono micro e milli-. Quando viene utilizzato nel contesto delle discussioni moderne, il prefisso nano- è più spesso anteposto all’unità di lunghezza, il metro, riferendosi a strutture e processi che si verificano su scala nanometrica, la dimensione degli atomi. La nanoscienza è il campo che indaga questo tipo di fenomeni, mentre la nanotecnologia è la disciplina ingegneristica che realizza dispositivi utili per sfruttarli.
La dimensione dei singoli atomi varia da 0.1 a 0.5 nanometri. Usando i microscopi a scansione tunnel, che creano immagini usando effetti di tunneling quantistico, possiamo risolvere singoli atomi e persino manipolarli in una certa misura. Come punto di riferimento per le dimensioni, i batteri più piccoli, del genere Mycoplasma, hanno un diametro di 200 nm.
L’idea della nanotecnologia è iniziata con il famoso fisico Richard Feynman, che ha tenuto un discorso del 1959 intitolato “There’s Plenty of Room at the Bottom”, in cui ha detto: “I principi della fisica, per quanto posso vedere, non parlano contro la possibilità di manovrare le cose atomo per atomo”. Feynman ha proposto di utilizzare una serie di bracci robotici per costruire bracci robotici sempre più piccoli, fino a quando i bracci non diventano così piccoli da essere in grado di manipolare singoli atomi.
Il fascino di una macchina del genere, in combinazione con le applicazioni a breve termine della nanoscienza e della nanotecnologia, ha ispirato molti miliardi di dollari di investimenti nel campo. A giugno 2007, oltre 200 prodotti di consumo contengono alcuni materiali considerati nanotecnologie. Naturalmente, il significato della parola “nanotecnologia” si è notevolmente ampliato da quando è stata concepita per la prima volta. In origine significava sistemi di macchine su scala nanometrica, ma oggi tende ad applicarsi praticamente a qualsiasi tipo di ricerca scientifica che si svolge su scala nanometrica.
La parola “nanotecnologia” è stata inizialmente resa popolare nel 1986 da Eric Drexler attraverso il suo libro Engines of Creation, che discuteva la fattibilità e il potenziale della nanotecnologia avanzata. È stato seguito dal libro tecnico Nanosistemi nel 1992, che ha introdotto vari progetti per macchine molecolari. Questi devono ancora essere effettivamente costruiti, però.