La nanotechnologie est les disciplines scientifiques, théoriques, et d’ingénieries associées à des constructions technologiques dont les dimensions sont mesurées en nanomètres, ou milliardièmes de mètre. Un exemple serait l'étude et l'application des nanotubes de carbone, de minuscules tubes de carbone de quelques nanomètres (environ 1 / 50000e de la largeur d'un cheveu humain) de longueur, avec des longueurs allant de quelques dizaines de nanomètres à quelques millimètres. Les nanotubes de carbone sont le matériau le plus résistant et plus rigide encore découvert sur Terre, 500 fois plus fort et dix fois plus léger que l'acier.
Pour apprécier la valeur de la nanotechnologie, il faut savoir que la quasi-totalité de la technologie dans l'histoire de la civilisation a été construit dans l'ignorance complète de ses propriétés à l'échelle nanométrique. Cependant, ces propriétés ont une énorme influence sur les caractéristiques d'un matériau en vrac à l'échelle macroscopique. Par exemple, armures métalliques modernes ont généralement des milliards de minuscules trous nanométriques et les déformations en eux, en raison de l'imprécision du processus de fabrication. Dans l'ensemble, ces petits trous diminuent sensiblement la résistance du matériau, ce qui rend plus facile d'être pénétré par une balle ou explosion. Si l'armure a été fabriquée avec une précision à l'échelle nanométrique, il pourrait être fait plusieurs fois plus efficace. L'étude de ces propriétés relève du domaine de la nanotechnologie.
En plus de travailler sur la façon de fabriquer des matériaux en vrac plus fort ou plus utile, la nanotechnologie se concentre également sur des machines ou des structures minuscules. Par exemple, les transistors dans l'ordinateur que vous utilisez en ce moment sont probablement moins de 50 nanomètres les uns des autres, conçus pour maximiser leur espace disponible. Dans un avenir proche, conceptions de circuits vont commencer à pousser contre les limites de la miniaturisation en utilisant le paradigme actuel, forçant le passage à une autre méthode. Les scientifiques en nanotechnologie étudient exactement cela, et des milliards de dollars sont versés dans le domaine chaque année.
Le but ultime de la nanotechnologie est un contrôle précis de la structure de la matière. Avec le dispositif ultime de fabrication nanotechnologique, on peut convertir la saleté en tranches fines, en utilisant des réseaux de manipulateurs à l'échelle nano qui réarrangent les molécules de carbone dans le motif approprié. Les atomes à la fois sont les mêmes - beaucoup de carbone - simplement leur agencement est différent. La nanotechnologie avancée pourrait nous permettre de construire des dispositifs médicaux à l'échelle nanométrique qui nagent à travers nos artères, enlever la plaque et la réparation des dommages aux tissus. Ces machines pourraient un jour nous permettre de vivre indéfiniment, tout simplement en réparant les dommages causés par le vieillissement avant qu'il ait la chance de s’accumuler et devenir fatale.