นาโนเทคโนโลยีเป็นศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์ทฤษฎีและสาขาวิชาวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างทางเทคโนโลยีที่มีการวัดขนาดเป็นนาโนเมตรหรือหนึ่งในพันล้านของหนึ่งเมตร ตัวอย่างคือการศึกษาและการประยุกต์ใช้ท่อนาโนคาร์บอนท่อคาร์บอนขนาดเล็กบางนาโนเมตร (ประมาณ 1 / 50,000 ของความกว้างของเส้นผมมนุษย์) ยาวด้วยความยาวตั้งแต่ไม่กี่สิบนาโนเมตรถึงไม่กี่มิลลิเมตร ท่อนาโนคาร์บอนเป็นวัสดุที่แข็งแกร่งและแข็งที่สุดที่ยังค้นพบบนโลกแข็งแรงกว่า 500 เท่าและเบากว่าเหล็กกล้าสิบเท่า
เพื่อชื่นชมคุณค่าของนาโนเทคโนโลยีเราต้องตระหนักว่าเทคโนโลยีทั้งหมดในประวัติศาสตร์ของอารยธรรมได้ถูกสร้างขึ้นโดยไม่รู้คุณสมบัติของนาโนอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามคุณสมบัติเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อลักษณะที่เป็นกลุ่มของวัสดุที่ระดับมหภาค ยกตัวอย่างเช่นชุดเกราะโลหะที่ทันสมัยโดยทั่วไปมีรูขนาดนาโนล้านรูเล็ก ๆ และการเสียรูปเนื่องจากมีกระบวนการผลิตที่ไม่แน่นอน โดยรวมแล้วรูเล็ก ๆ เหล่านี้ลดความแข็งแรงของวัสดุลงได้อย่างมากทำให้สามารถถูกกระสุนหรือระเบิดได้ง่ายขึ้น ถ้าเกราะผลิตด้วยความแม่นยำระดับนาโนมันอาจจะมีประสิทธิภาพมากกว่านี้หลายเท่า การศึกษาคุณสมบัติดังกล่าวตกอยู่ภายใต้โดเมนของนาโนเทคโนโลยี
นอกเหนือจากการทำงานเพื่อทำให้วัสดุจำนวนมากแข็งแรงขึ้นหรือมีประโยชน์มากขึ้นนาโนเทคโนโลยียังมุ่งเน้นไปที่เครื่องจักรหรือโครงสร้างขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่นทรานซิสเตอร์ในคอมพิวเตอร์ที่คุณใช้อยู่ในขณะนี้มีแนวโน้มน้อยกว่า 50 นาโนเมตรแยกจากกันออกแบบมาเพื่อเพิ่มพื้นที่ว่างให้มากที่สุด ในอนาคตอันใกล้การออกแบบวงจรจะเริ่มผลักดันขีด จำกัด ของการย่อส่วนโดยใช้กระบวนทัศน์ปัจจุบันบังคับให้สวิตช์เปลี่ยนไปใช้วิธีอื่น นักวิทยาศาสตร์ในนาโนเทคโนโลยีกำลังศึกษาอย่างแน่นอนและเงินหลายพันล้านดอลลาร์ถูกเทลงในสนามทุกปี
เป้าหมายสูงสุดของนาโนเทคโนโลยีคือการควบคุมโครงสร้างของสสารอย่างแม่นยำ ด้วยอุปกรณ์การผลิตนาโนเทคโนโลยีขั้นสูงสุดเราสามารถแปลงสิ่งสกปรกให้กลายเป็นสเต็กชั้นดีโดยใช้เครือข่ายของอุปกรณ์ปรับระดับนาโนที่จัดเรียงโมเลกุลคาร์บอนในรูปแบบที่เหมาะสม อะตอมในทั้งสองจะเหมือนกัน - มีคาร์บอนมาก - เพียง แต่การจัดเรียงของพวกมันจะแตกต่างกัน นาโนเทคโนโลยีขั้นสูงอาจทำให้เราสามารถสร้างอุปกรณ์การแพทย์ระดับนาโนที่ว่ายผ่านหลอดเลือดแดงของเราขจัดคราบจุลินทรีย์และซ่อมแซมความเสียหายของเนื้อเยื่อ วันหนึ่งเครื่องจักรดังกล่าวอาจยอมให้เรามีชีวิตอยู่เรื่อย ๆ เพียงแค่ซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดจากอายุก่อนที่มันจะมีโอกาสสะสมและกลายเป็นอันตรายถึงชีวิต
