Nanoteknoloji malzemeleri, metrenin milyarda birine eşit bir nanometre ile 1 ila 100 nanometre arasında nesneler oluşturur. Özünde, doğada bulunan tüm malzemeler nano ölçekte inşa edilir, ancak insanlar tarafından yeni bir şey oluşturmak için moleküler düzeyde manipüle edilen nesneler nanoteknoloji malzemeleri oluşturur. Bu teknolojinin en erken örneklerinden biri, karbon moleküllerinin boyutlarının bir bal peteği kafesine dönüştürülmesiyle yapılan bir karbon nanotüptür. Karbon nanotüpler çelikten önemli ölçüde daha hafif ve daha güçlü bir grafit levha oluşturur. Bisiklet çerçeveleri, piller ve tenis raketleri gibi ürünler karbon nanotüplerden yapılabileceklerin örnekleridir.
Nanoteknoloji malzemelerinin yaygın bir örneği, hala bronzlaşmaya izin verirken ultraviyole (UV) ışınlarını bloke eden güneş kremi gibi ürünler oluşturmak için manipüle edilen titanyum dioksodur. Titanyum dioksitten bir diğer önemli ürün, güneş ışığından alınan enerjiyi yoğunlaştıran ve daha verimli ve güçlü bir enerji kaynağı sağlayan bir güneş panelidir. Araştırmacılar, çinko oksidin, UV ışınlarını bloke etme ve güneş panellerinde ışık yakalamanın etkilerini yoğunlaştırma kabiliyeti de dahil olmak üzere, titanyum okside benzer avantajlara sahip nanoteknoloji malzemelerinin bir başka örneği olduğunu buldular.
Hem gümüş hem de altın parçacıkları, çok çeşitli endüstrilerde yeni çözümler sunan güçlü nanoteknoloji malzemeleridir. Örneğin, gümüş nanoparçacıklar, daha iyi diş macunlarından bulaşıcı hastalıklar için olası bir tedaviye kadar her şeyin çözümü olarak atıldı. Altın nanopartiküller ayrıca erken aşamalarda kanseri tespit etmekten artrit tedavisine kadar potansiyel olarak önemli tıbbi uygulamalara sahiptir. Hem gümüş hem de altın nanopartiküller, geleneksel yöntemlerden daha fazla esneklik ve güç sağlayan elektronik kablolama için kullanılabilir.
Birçok nanoteknoloji malzemesi de daha yaygın kaynaklardan gelmektedir. Nano seviyede manipüle edilen kil parçacıkları ayrıca daha hafif ve sıcaklıklara daha dayanıklı olan daha güçlü bir polimer oluşturur. Genellikle kil bazlı polimerler giyimde, ev eşyalarında ve otomobil parçalarında kullanılabilir. Yapı endüstrisi, daha enerji verimli, üretilmesi kolay ve çevresel açıdan daha sürdürülebilir yeni malzemeler oluşturmak için çimento ve cam gibi ortak öğeleri iyileştirmenin yollarını araştırıyor.
Birçok nanoteknoloji materyali tartışmalıdır. Malzemelerin moleküler seviyede manipüle edilmesi, hem malzemelerin hem de yan ürünlerin toksisite olasılığına yol açar. Diğer kaygılar, materyallerin yaratılmasında enerji tüketimi ve zaman içinde tuttuklarını ispatlamak için henüz sahip olmadıklarıdır. Buna rağmen, elektronik, tekstil, üretim ve bunların tıpta potansiyel olarak devrim niteliğindeki etkileri için daha fazla yenilik vaadi nedeniyle nanoteknoloji materyalleri geliştirilmektedir.
