Das Präfix nano- kommt vom griechischen nanos, was Zwerg bedeutet. Ein einzelner Nanometer ist ein Milliardstel Meter. Die Begriffe Nanotechnologie und Nanowissenschaften sind eng miteinander verbunden und werden manchmal verwechselt. Nanowissenschaft bezieht sich speziell auf die Untersuchung von Objekten, die sehr winzig sind und im Bereich von zehn bis Hunderten von Nanometern liegen. Nanotechnologie hingegen ist die eigentliche Manipulation, Anwendung und Nutzung von nanometergroßen Objekten und Materie, um verschiedene Phänomene oder für bestimmte Technologien und Anwendungen zu erzeugen.
Nanoskala bezieht sich auf alles, was in der bestimmten Größe vorliegt, das für Nanotechnologie und Nanowissenschaften untersucht oder verwendet wird. Das bloße Auge kann nanoskalige Gegenstände nicht sehen, daher wird eine spezielle Technologie verwendet, um diese winzigen Objekte zu untersuchen. Für die meisten Menschen ist es sehr schwer zu verstehen, wie klein ein Nanometer ist. Als Referenz hat ein Blatt Standard-Notizbuchpapier eine Dicke von ungefähr 100,000 Nanometern, was 0039 Zoll (009906 cm) entspricht.
Wenn etwas auf Nanoskala reduziert wird, ändern sich oft seine Farbe sowie die spezifischen Eigenschaften, die es normalerweise bei einer größeren Größe hat. Die Nanowissenschaften untersuchen diese Veränderungen an einem Objekt und seine neuen Eigenschaften. Nanotechnologie und Nanowissenschaften sind interdisziplinäre Gebiete, die Physik, Chemie und Biologie kombinieren.
Universitäten, Unternehmen und Regierungen untersuchen diese Bereiche häufig, weil angenommen wird, dass die Anwendungen, die sich aus nanoskaligen Studien ergeben können, jeden Aspekt des Lebens verändern könnten. Man glaubt, dass die Möglichkeiten endlos sind, und es gibt viele Nanowissenschaften-Programme auf der ganzen Welt. Viele Universitäten bieten mittlerweile Abschlüsse in Nanowissenschaften an.
Menschen nutzen seit Hunderten von Jahren unwissentlich Nanotechnologie und Nanowissenschaften. Als Beispiel für angewandte Nanotechnologie könnte man beispielsweise die Herstellung von Stahlschwertern bezeichnen. Stahl ist ein Gemisch aus mehreren Metallen, die durch Schmelzen auf atomarer Ebene durchgewandelt werden.
Es wird angenommen, dass durch die Erforschung der Nanowissenschaften Erkenntnisse in der Nanotechnologie angewendet werden können, um Materialien stärker, haltbarer und leichter zu machen. Diese neuen Materialien können weniger Abfall produzieren und weniger Energie verbrauchen. Beschichtungen können auf Oberflächen aufgebracht werden, die Materialien kratz- und korrosionsbeständig machen.
Fortschritte in der Nanotechnologie und Nanowissenschaft könnten wirksamere Methoden zur Abgabe von Medikamenten mit weniger Nebenwirkungen, Methoden zur Luftreinigung und Verfahren zur Reparatur von beschädigtem Körpergewebe hervorbringen. Die Lagerung von Lebensmitteln hat stark von Entdeckungen in den Nanowissenschaften profitiert. So bilden beispielsweise nanometergroße Tonablagerungen in Plastikbehältern eine undurchlässige Barriere, die Gase nicht passieren können, wodurch Lebensmittel besser haltbar gemacht werden. Auch Silberpartikel im Nanobereich werden oft in Kunststoffe eingemischt, da diese nachweislich die Entwicklung von Bakterien in Vorratsbehältern hemmen.