Nanotechnologijų pramonė yra tarpdisciplininė tyrimų ir plėtros sritis daugumoje gyvybės ir fizinių mokslų. Nuo 2011 m. molekulinės nanotechnologijos daugiausia dėmesio skiria keturių pagrindinių medicinos, karinių sistemų, energetikos ir informatikos sektorių raidai, nors moksliniai tyrimai gali paliesti beveik bet kurią pramonės ar komercinio intereso sritį. XXI amžiaus pradžioje nanotechnologijų įmonių verslo modeliai daugiausia dėmesio skiria medžiagų mokslui ir farmacinių vaistų kūrimui bei pristatymo sistemoms. Taip yra todėl, kad sukurti unikalias chemines ir medžiagų struktūras yra lengviau nei brandesnes ateities nanotechnologijas, kuriose vis daugiau dėmesio bus skiriama autonominėms, savaime besidauginančioms mašinoms, sukurtoms konkrečioms užduotims atlikti.
Kadangi nanotechnologijų pramonė gali būti neįtikėtinai plati ir patobulinti medžiagas bei mašinų veikimą praktiškai bet kokiame procese, nanotechnologijų mokymas turi stengtis perteikti supratimą apie daugelį mokslinių tyrimų arenų. Dėl to tam tikrų sričių, tokių kaip fizika, chemija ar kristalografija, ekspertai dažnai mokosi tokiose srityse kaip mikrobiologija ir elektros inžinerija, kad galėtų dirbti kitose srityse, kad visiškai suprastų procesus, kurie veikia molekuliniu mastu. Nauji nanotechnologijų srities studentai turi įgyti esminį supratimą apie kelias žmogaus žinių sritis. Tai fizika, chemija, mikrobiologija ir susiję gyvybės mokslai bei praktinis šių mokslų pritaikymas įvairiose inžinerijos srityse.
Naujos nanotechnologijų pramonės augimą finansuoja daugybė vyriausybių visame pasaulyje – nuo Europos Sąjungos iki Japonijos, Indijos, Rusijos, JAV ir Australijos. Apskaičiuota, kad 2011 m. tokiems tyrimams pasauliniu mastu kasmet išleidžiama 10,000,000,000 65,000,000,000 2014 100,000,000,000 JAV dolerių (USD), ir tikimasi, kad iki tų pačių metų pabaigos šis skaičius padidės iki 2015 250,000,000,000 2011 XNUMX JAV dolerių. Apskaičiuota, kad iki XNUMX m. mokslinių tyrimų išlaidos visame pasaulyje sieks XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX USD, o iki XNUMX m. jos turėtų priartėti prie XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX USD. Besivystančios šalys taip pat daug investuoja į nanotechnologijų pramonę, o Kinijos išlaidos XNUMX m. lenkia JAV išlaidas.
Daugeliu atžvilgių sėkmingas bet kokios perspektyvios nanotechnologijos pritaikymo kūrimas yra lenktynės iki finišo linijos, kur nugalėtojas turės įrenginių ar medžiagų patentus, kurie gali turėti pasaulinės reikšmės ir pakeisti visuomenę nenumatytais ir revoliuciniais būdais. Daugelis mokslininkų mano, kad nanotechnologijų pramonė yra antrosios pramonės revoliucijos, kuri tyliai vyksta laboratorijose visame pasaulyje ir kurios visuomenė dažniausiai nepastebi, pradžia. Taip yra nepaisant to, kad 2011 m. mažmeninėje rinkoje jau parduodami keli tūkstančiai gaminių ir medžiagų, kurių funkcijos buvo sukurtos nanotechnologiniu mastu.
Plačiai paplitęs susidomėjimas nanotechnologijų pramone yra tiesioginis bendros paskirties mokslo rezultatas. Jis gali atlikti bet kokį žinomą cheminį ar mašininį procesą ir padaryti jį veiksmingesnį bei galingesnį, valdydamas atominiu ir molekuliniu mastu vykstančias reakcijas, o tai precedento neturinti žmonijos istorijoje. Šių procesų valdymo mastelis iki kasdienės žmogaus veiklos makrolygmens gali sukelti pramoninius procesus, kurie gali perdirbti 100% savo atliekų arba paimti ankstesnių visuomenės kartų sukurtas atliekas ir perdirbti jas į naudingas naujas medžiagas. jo pagrindinė molekulinė struktūra.
Nanotechnologijų mašinos taip pat gali apeiti pagrindines žmogaus supratimo kliūtis. Veikdamos kaip universalios mechanikos formos, tokios užprogramuotos mikroskopinės mašinos vieną dieną gali pakeisti pažeistas žmogaus kūno ląsteles ar organus, gamindamos naujas iš molekulinės skalės, nereikalaujant suprasti, kas sukėlė organo gedimą. pirmoje vietoje. Todėl nanotechnologijų pramonė turi tikslą pasinaudoti chemijos, fizikos ir biologijos žiniomis, kad galėtų veikti kaip surinkimo linijos darbuotojas, pakeisdamas susidėvėjusias medžiagas ir sistemas naujomis, tuo pat metu panaudodamas galimas atliekas kaip pradinę medžiagą. . Gamtinės sistemos, pavyzdžiui, medžiai, tai daro nuo neatmenamų laikų, statydamos sudėtingas struktūras po vieną ląstelę, tačiau iki šiol žmonių visuomenė veikė tik tam, kad suformuotų ir panaudotų galutinius tokio augimo rezultatus.
Tiek K. Ericas Drexleris su savo 1986 m. išleista knyga „Kūrimo varikliai“, tiek Richardo Feynmano 1959 m. pokalbis „There’s Plenty of Room at the Bottom“ yra laikomi pagrindinėmis kibirkštimis, sukėlusiomis susidomėjimo mokslu ir inžinerija nanotechnologijų pramonėje audrą. Drexleris manė, kad nėra jokių esminių apribojimų kuriant savaime besidauginančias molekulines mašinas, kurios ilgainiui galėtų sukurti bet kokį įrenginį ar medžiagą iš bendro šaltinio. Feynmanas propagavo tą pačią idėją teigdamas, kad tiesioginis manipuliavimas atomais yra praktinė galimybė.