Nanotechnologijos yra mokslinės, teorinės ir inžinerinės disciplinos, susijusios su technologinėmis konstrukcijomis, kurių matmenys matuojami nanometrais arba milijardinėmis metro dalimis. Pavyzdys galėtų būti anglies nanovamzdelių, mažų kelių nanometrų (maždaug 1/50,000 500 žmogaus plauko pločio) ilgio anglies vamzdelių, kurių ilgis svyruoja nuo kelių dešimčių nanometrų iki kelių milimetrų, tyrimas ir pritaikymas. Anglies nanovamzdeliai yra stipriausia ir kiečiausia medžiaga, iki šiol atrasta Žemėje, XNUMX kartų stipresnė ir dešimt kartų lengvesnė už plieną.
Norint įvertinti nanotechnologijų vertę, reikia suvokti, kad praktiškai visos technologijos civilizacijos istorijoje buvo sukurtos visiškai nežinant apie savo nanomastelio savybes. Tačiau šios savybės turi didžiulę įtaką medžiagos masės savybėms makroskalėje. Pavyzdžiui, šiuolaikiniai metaliniai šarvai paprastai turi trilijonus mažų nanoskalės skylių ir jose deformacijų dėl gamybos proceso netikslumo. Apskritai šios mažos skylutės pastebimai sumažina medžiagos stiprumą, todėl kulka ar sprogimas lengviau prasiskverbia į ją. Jei šarvai būtų gaminami nanoskalės tikslumu, jie galėtų būti kelis kartus efektyvesni. Tokių savybių tyrimas priklauso nanotechnologijų sričiai.
Nanotechnologijos ne tik siekia, kad birios medžiagos būtų tvirtesnės ar naudingesnės, bet ir daugiausia dėmesio skiria mažoms mašinoms ar struktūroms. Pavyzdžiui, jūsų dabar naudojamo kompiuterio tranzistoriai greičiausiai yra nutolę vienas nuo kito mažesniu nei 50 nanometrų atstumu, kad būtų maksimaliai padidinta jų erdvė. Netolimoje ateityje grandinių projektai pradės veržtis prieš miniatiūrizavimo ribas, naudojant dabartinę paradigmą, priversdami pereiti prie kito požiūrio. Nanotechnologijų mokslininkai tiria būtent tai, ir kasmet į šią sritį įpilama milijardai dolerių.
Galutinis nanotechnologijų tikslas yra tiksliai kontroliuoti materijos struktūrą. Naudojant galutinį nanotechnologinį gamybos įrenginį, nešvarumus būtų galima paversti smulkiais kepsniais, naudojant nanoskalės manipuliatorių tinklus, kurie pertvarko anglies molekules tinkamu būdu. Abiejų atomai yra vienodi – daug anglies – tik skiriasi jų išsidėstymas. Pažangios nanotechnologijos gali leisti mums sukurti nanoskalės medicinos prietaisus, kurie plaukia per mūsų arterijas, pašalina apnašas ir atstato audinių pažeidimus. Tokios mašinos vieną dieną gali leisti mums gyventi neribotą laiką, tiesiog atitaisydami senėjimo padarytą žalą, kol ji dar nesusikaups ir taps mirtina.