La nanotecnologia è una scienza che abbraccia molte discipline di ricerca, dalle varie arene ingegneristiche alla scienza dei materiali e molte delle scienze fisiche e della vita, come la fisica, la chimica e la biologia molecolare. Questo lo rende una fonte diversificata di potenziali prodotti di nanotecnologia di consumo, macchinari e rivestimenti industriali e dispositivi medici. A partire dal 2011, la ricerca sulle nanotecnologie è stata utilizzata per creare di tutto, dai trattamenti per il cancro senza effetti collaterali ai pantaloni antimacchia, ai lavori di verniciatura per auto che sembrano non sporcarsi mai.
L’educazione alle nanotecnologie tenta di concentrarsi su un’ampia comprensione delle discipline scientifiche e ingegneristiche, sebbene i campi fondamentali per la ricerca e lo sviluppo tendano a concentrarsi in tre aree. Il campo ha applicazioni dirette ai prodotti nanotecnologici nell’ingegneria del silicio e nella produzione di microchip per rendere i sistemi informatici più piccoli e veloci con più memoria e maggiore affidabilità. Si concentra anche direttamente sul campo della ricerca medica sui trattamenti per molte malattie genetiche e causate dall’ambiente, oltre a fornire nuovi tipi di impianti e dispositivi medici per il trattamento di varie lesioni e condizioni degenerative. La nanotecnologia molecolare è anche incentrata sulla ricerca scientifica dei materiali per sviluppare prodotti nanotecnologici per qualsiasi cosa, da una migliore armatura per i soldati alle celle solari realizzate in plastica flessibile alle nanosfere d’oro iniettabili per l’artrite e trattamenti contro il cancro.
Un’azienda di nanotecnologie può essere qualsiasi cosa, da una divisione di un grande produttore di petrolio a una piccola azienda con una manciata di dipendenti che producono nanotubi di carbonio per sensori microelettromeccanici (MEM) 1,000 volte più piccoli della larghezza di un capello umano. Il mercato per qualsiasi applicazione di nanotecnologia determina in gran parte se sarà costruita e su quale scala di quantità, poiché molti prototipi di nanotecnologia prodotti da laboratori governativi, privati o accademici non riescono mai a uscire dal laboratorio. La produzione di un prototipo di nanotecnologia è molto più semplice e spesso è lontana decenni dal perfezionamento di un processo di produzione per realizzare migliaia dello stesso prodotto a un livello di qualità stabilito. Questo è il motivo per cui la medicina, i computer e la scienza dei materiali sono le principali aree che producono prodotti nanotecnologici, poiché sono spesso pesantemente finanziati per risolvere problemi che hanno richieste sempre crescenti nella società.
La ricerca sui prodotti nanotecnologici abbraccia sia la parte banale che quella esotica dello spettro delle esigenze della moderna società industrializzata. La nanotecnologia è stata utilizzata per realizzare qualsiasi cosa, dalle palline da tennis che non si appiattiscono a materiali superconduttori migliori per applicazioni nella ricerca sulla fusione nucleare. Gli scienziati stanno attivamente perseguendo metodi per realizzare cavi di nanotubi di carbonio con la nanotecnologia che potrebbero essere utilizzati per realizzare un ascensore spaziale, trasportando persone e merci dalla superficie della Terra in orbita a una frazione del costo dei sistemi missilistici. I prototipi per macchine nanobot autoreplicanti potrebbero anche essere incaricati di ripulire le fuoriuscite di petrolio, riciclare i rifiuti domestici a livello molecolare in materiali utili come vestiti o carburante, oppure i nanobot potrebbero galleggiare nel flusso sanguigno umano e riparare i danni cellulari per rallentare l’invecchiamento processi.
Molti di questi prodotti nanotecnologici sono in fase di prototipo e concettuale, ma tutte le principali nazioni industrializzate stanno investendo pesantemente nella ricerca sulle nanotecnologie. Migliaia di prodotti nanotecnologici sono già sugli scaffali nei punti vendita dei consumatori e molti prodotti di consumo comuni sono stati aggiornati con rivestimenti o materiali ingegnerizzati a livello nanometrico. La scienza è stata etichettata come la seconda rivoluzione industriale per la civiltà, ma è una rivoluzione lenta e graduale che sta avvenendo in gran parte inosservata dall’acquirente quotidiano.