Nanotehnoloģijas ir zinātnes, teorētiskās un inženierzinātnes disciplīnas, kas saistītas ar tehnoloģiskām konstrukcijām, kuru izmēri tiek mērīti nanometros vai miljarddaļās no metra. Kā piemēru varētu minēt oglekļa nanocaurules, sīkas oglekļa caurules, kuru garums ir daži nanometri (apmēram 1/50,000 500 daļa no cilvēka mata platuma), kuru garums svārstās no dažiem desmitiem nanometru līdz dažiem milimetriem. Oglekļa nanocaurules ir spēcīgākais un stingrākais materiāls, kas līdz šim atklāts uz Zemes, XNUMX reizes stiprāks un desmit reizes vieglāks par tēraudu.
Lai novērtētu nanotehnoloģiju vērtību, ir jāsaprot, ka praktiski visas tehnoloģijas civilizācijas vēsturē ir konstruētas pilnīgā neziņā par to nanomēroga īpašībām. Tomēr šīm īpašībām ir milzīga ietekme uz materiāla apjoma īpašībām makro mērogā. Piemēram, mūsdienu metāla bruņās ražošanas procesa neprecizitātes dēļ parasti ir triljoniem mazu nanomēroga caurumu un deformācijas. Kopumā šie sīkie caurumi ievērojami samazina materiāla izturību, atvieglojot lodes vai sprādziena iekļūšanu tajā. Ja bruņas tiktu ražotas ar nanomēroga precizitāti, tās varētu padarīt vairākas reizes efektīvākas. Šādu īpašību izpēte ietilpst nanotehnoloģiju jomā.
Nanotehnoloģijas ne tikai strādā pie tā, kā padarīt beztaras materiālus stiprākus vai noderīgākus, bet arī koncentrējas uz mazām mašīnām vai konstrukcijām. Piemēram, pašlaik izmantotā datora tranzistori, visticamāk, atrodas mazāk nekā 50 nanometru attālumā viens no otra, un tie ir paredzēti, lai maksimāli palielinātu to pieejamo vietu. Tuvākajā nākotnē ķēžu dizains sāks vērsties pret miniaturizācijas ierobežojumiem, izmantojot pašreizējo paradigmu, liekot pāriet uz kādu citu pieeju. Zinātnieki nanotehnoloģiju jomā pēta tieši to, un katru gadu šajā jomā tiek ielieti miljardi dolāru.
Nanotehnoloģiju galvenais mērķis ir precīza matērijas struktūras kontrole. Ar izcilāko nanotehnoloģisko ražošanas ierīci netīrumus var pārvērst smalkos steikos, izmantojot nanomēroga manipulatoru tīklus, kas pārkārto oglekļa molekulas piemērotā veidā. Atomi abos ir vienādi — daudz oglekļa — tikai atšķiras to izvietojums. Uzlabotas nanotehnoloģijas varētu ļaut mums izveidot nanomēroga medicīnas ierīces, kas peld cauri mūsu artērijām, noņemot aplikumu un labojot audu bojājumus. Šādas mašīnas kādu dienu varētu ļaut mums dzīvot bezgalīgi, vienkārši novēršot novecošanas radītos bojājumus, pirms tam ir iespēja uzkrāties un kļūt liktenīga.