L'osservazione sub-microscopica di una superficie ad occhio nudo perfettamente liscia stupisce per quanto la sua struttura superficiale sia invece del tutto irregolare e caotica.

La novità portata dalle nanotecnologie è un approccio bottom-up, che ribalta il concetto per cui per ottenere qualcosa di piccolo si debba partire da uno più grande e rifinirlo con appositi strumenti.
Operare a livello atomico consente infatti di costruire il materiale desiderato partendo dai suoi singoli componenti (atomi o molecole) e disponendoli a proprio piacimento con la massima regolarità e precisione possibile.

E questo consentirà di ottenere ad esempio polimeri che renderanno la plastica più forte al punto da poterla sostituire ai metalli oppure vernici e rivestimenti per creare superfici talmente liscie da essere inattaccabili dagli agenti esterni e descrivibili come "self-cleaning" (autopulenti).

L'industria del petrolio fa affidamento sui nano-catalizzatori per semplificare i processi di raffinazione del greggio mentre quella dell'auto prevede di utilizzarli al posto dei costosi catalizzatori al platino delle marmitte.

Le applicazioni sono davvero molteplici e, nell'ambito delle nanotcnologie, sono quelle che verranno commercializzate nel breve termine.