纳米材料是指利用 纳米技术 获得结构特征尺度小于100nm且具有特异纳米效应（如小尺寸效应、量子效应、表面效应等）的一类新材料。
纳米材料的合成方法通常有两种制备策略，即将较大尺寸物质通过 刻蚀 等 方法得到所需纳米结构的“自上而下”方法和由分子等较小结构单元通过结合而制备较大 尺寸纳米结构的“自下而上”方法。 纳米材料的种类繁多，通常按照不同的维度，将纳米材料的基本单元分为零维、 一维、二维和三维（三维纳米材料也称纳米复合材料）。
纳米材料与器件涉及多学科交叉，其研究内容覆盖现代科技和产业的广阔领域，因而被称为21世纪最有前途的新型材料，在信息、能源、环境、 生物医学 等多个领域具有很强的应用潜力。 在美国、 欧盟 和 日本 等 发达国家 和地 区的推动下，很多国家发布了本国纳米科技发展规划、计划或纲 要，使 纳米技术 （NT） 迅速发展成为前沿核心技术。纳米材料已经成为引领科技前沿、提升 传统产业 和实现经济社会 可持续发展 的重要手段，成为各国战略性高技术竞争的一个重要领域。
发展
“纳米复合聚氨 合成革材料的功能化”和“纳米材料在真空绝热板材中的应用”2项合作项目取得较大进展。具有 阴离子 释放功能且释放量可达2000以上的聚氨 酯 合成革 符合生态环保合成革战略升级方向，日前正待开展中试放大研究。
该产品的成功研发及进一步产业化将可辐射带动300多家同行企业的产品升级换代。联盟制备出的纳米复合绝热芯材导热系数可控制为低达4.4mW/mK。该产品已经在企业实现了中试生产，正在建设规模化生产线。
联盟将重点研究开发阻燃型高效真空绝热板及其在建筑 外墙保温 领域的应用研发和产业化，该技术的开发将进一步促进我国建筑节能环保技术水平的提升，带动 安徽 纳米材料产业进入高速发展期。
从尺寸大小来说，通常产生 物理化学 性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下（注1米=1000毫米，1毫米=1000微米，1微米=1000纳米，1纳米=10埃），即100纳米以下。因此，颗粒尺寸在1～100纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。
纳米 金属材料 是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
纳米级 结构材料 简称为纳米材料（nanometer 物质 ），是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近 电子 的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如 熔点 、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米颗粒 材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子（nano Σ粒子 ）组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在 原子簇 和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于 微观 和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的 光学、 热学 、 电学 、磁学、力学以及 化学 方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
纳米技术 的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、 镀膜 、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）。纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描 探针 技术。
纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用 量子力学 取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其 粒径 虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高 表面能 的不安定 原子 。这类原子极易与外来原子 吸附 键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
就 熔点 来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度 烧结 ，而成为良好的烧结促进材料。
一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体，当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时，即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时，将成为优异的磁性材料。
纳米粒子的 粒径 （10纳米～100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下，可得到易吸收光的黑色金属超微粒子，称为金属黑，这与金属在真空镀膜形成高 反射率 光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色，可应用于 红外线 感测器材料。
1861年，随着 胶体 化学 的建立，科学家们开始了对直径为1~100nm的粒子体系的研究工作。
真正有意识的研究纳米粒子可追溯到20世纪30年代的 日本 的为了军事需要而开展的“沉烟试验”，但受到当时试验水平和条件限制，虽用真空蒸发法制成了世界第一批超微铅粉，但光吸收性能很不稳定。
到了20世纪60年代人们开始对分立的纳米粒子进行研究。1963年，Uyeda用气体蒸发冷凝法制的了金属纳米微粒，并对其进行了电镜和 电子衍射 研究。1984年 德国 萨尔兰大学（ Saarland University）的Gleiter以及美国阿贡实验室的Siegal相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。Gleiter在高真空的条件下将粒子直径为6nm的铁粒子原位加压成形， 烧结 得到了纳米 微晶 体块，从而使得纳米材料的研究进入了一个新阶段。
1990年7月在美国召开了第一届国际纳米科技技术会议（International Conference on Nanoscience&Technology），正式宣布纳米 材料科学 为材料科学的一个新分支。
自20世纪70年代 纳米颗粒 材料问世以来，从研究内涵和特点大致可划分为三个阶段：
第一阶段（1990年以前）：主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体，研究评估 表征 的方法，探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能；研究对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。
第二阶段（1990~1994年）：人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和 化学 特性，设计纳米 复合材料 ，复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。
第三阶段（1994年至今）：纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以 纳米颗粒 以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和 三维空间 组装排列成具有纳米结构的体系。
纳米结构
纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础按一定规律构筑或营造的一种新体系。它包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。对纳米阵列体系的研究集中在由金属纳米微粒或半导体纳米微粒在一个绝缘的衬底上整齐排列所形成的二位体系上。而纳米微粒与介孔固体组装体系由于微粒本身的特性，以及与界面的 基体 耦合 所产生的一些新的效应，也使其成为了研究热点，按照其中支撑体的种类可将它划分为 无机化合物 介孔复合体和 有机高分子化合物 介孔复合体两大类，按支撑体的状态又可将它划分为有序介孔复合体和无序介孔复合体。在薄膜嵌镶体系中，对 纳米颗粒 膜的主要研究是基于体系的 电学 特性和磁学特性而展开的。美国科学家利用自组装技术将几百只单壁纳米碳管组成 晶体 索“Ropes”，这种索具有金属特性，室温下 电阻率 小于0.0001Ω/m;将纳米三 碘化铅 组装到 尼龙 11上，在X 射线 照射下具有光电导性能, 利用这种性能为发展数字射线照相奠定了基础。
技术指标
纳米氧化铝 外观 白色粉末。
纳米氧化铝晶相γ相。
纳米氧化铝平均粒度（nm） 20±5.
纳米氧化铝含量% 大于 99.9%。
熔点 ：2010℃-2050 ℃
沸点 ：2980 ℃
相对密度（水=1）】：3.97-4.0
应用范围
1、天然纳米材料
绿海龟 在美国 佛罗里达州 的海边 产卵 ，但出生后的幼小海龟为了寻找食物，却要游到 英国 附近的海域，才能得以生存和长大。最后，长大的海龟还要再回到佛罗里达州的海边产卵。如此来回约需5～6年，为什么海龟能够进行几万千米的长途跋涉呢？它们依靠的是头部内的纳米磁性材料，为它们准确无误地导航。
生物学家在研究鸽子、 海豚 、 凤蝶总科 、 蜜蜂属 等生物为什么从来不会迷失方向时，也发现这些生物体内同样存在着纳米材料为它们导航。
2、纳米磁性材料
在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单 磁畴 结构和 矫顽力 很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅 音质 、图像和 信噪比 好，而且记录密度比γ- 氧化铁 高几十倍。超顺磁的强磁性 纳米颗粒 还可制成磁性液体，用于 电声器件 、 阻尼 器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。
3、纳米 陶瓷材料
传统的陶瓷材料中 晶粒 不易滑动，材料质脆， 烧结 温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的 延展性 ，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面 退火 处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和 化学 稳定性，而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。
4、纳米 传感器
纳米二氧化锆 、 氧化镍 、 二氧化钛 等陶瓷对温度变化、 红外线 以及汽车尾气都十分敏感。因此，可以用它们制作温度 传感器 、 红外线检测仪 和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。
5、纳米倾斜 功能材料
在航天用的 氢氧发动机 中， 燃烧室 的内表面需要耐高温，其外表面要与 冷却剂 接触。因此，内表面要用陶瓷制作，外表面则要用导热性良好的金属制作。但块状陶瓷和金属很难结合在一起。如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化，让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”，最终便能结合在一起形成倾斜功能材料，它的意思是其中的成分变化像一个倾斜的梯子。当用金属和陶瓷 纳米颗粒 按其含量逐渐变化的要求混合后 烧结 成形时，就能达到燃烧室内侧耐高温、外侧有良好导热性的要求。
6、纳米半导体材料
将硅、 砷化镓 等 半导体材料 制成纳米材料，具有许多优异性能。例如，纳米半导体中的量子隧道效应使某些半导体材料的 电子 输运反常、 电导率 降低，电导热系数也随颗粒尺寸的减小而下降，甚至出现负值。这些特性在大规模 集成电路 器件、 光电器件 等领域发挥重要的作用。
利用半导体纳米粒子可以制备出光电转化效率高的、即使在阴雨天也能正常工作的新型 太阳能电池 。由于纳米半导体粒子受光照射时产生的电子和 空穴 具有较强的还原和氧化能力，因而它能氧化有毒的 无机 物 ，降解大多数 有机化合物 ，最终生成无毒、无味的 二氧化碳 、水等，所以，可以借助半导体纳米粒子利用 太阳能 催化 分解无机物和有机物。
7、纳米催化材料
纳米粒子是一种极好的 催化剂 ，这是由于纳米粒子尺寸小、表面的体积分数较大、表面的 化学键 状态和 电子 态与颗粒内部不同、表面 原子 配位不全，导致表面的活性位置增加，使它具备了作为催化剂的基本条件。
或铜锌化合物的纳米粒子对某些 有机物 的 氢化 反应是极好的催化剂，可替代昂贵的铂或 钯催化剂 。纳米 铂黑 催化剂可以使 乙烯 的氧化反应的温度从600 ℃降低到室温。
8、医疗上的应用
血液中红血球的大小为6 000～9 000 nm，而纳米粒子只有几个纳米大小，实际上比红血球小得多，因此它可以在血液中自由活动。如果把各种有治疗作用的纳米粒子注入到人体各个部位，便可以检查病变和进行治疗，其作用要比传统的打针、吃药的效果好。
碳材料的血液相溶性非常好，21世纪的人工心瓣都是在材料基底上沉积一层热解碳或类 金刚石 碳。但是这种沉积工艺比较复杂，而且一般只适用于制备硬材料。
介入性气囊和导管一般是用高弹性的 聚氨酯 材料制备，通过把具有高长径比和纯 碳 组成的 碳纳米管 材料引入到高弹性的聚氨酯中，我们可以使这种聚合物材料一方面保持其优异的力学性质和容易加工成型的特性，一方面获得更好的血液相溶性。
实验结果显示，这种纳米复合材料引起血液 溶血性贫血 的程度会降低，激活 血小板 的程度也会降低。
使用 纳米技术 能使药品生产过程越来越精细，并在纳米材料的尺度上直接利用 原子 、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击 癌细胞 或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的 蛋白质 和 脱氧核糖核酸 诊断出各种疾病。通过纳米粒子的特殊性能在纳米粒子表面进行修饰形成一些具有靶向，可控释放，便于检测的药物传输载体，为身体的局部病变的治疗提供新的方法，为药物开发开辟了新的方向。
9、纳米 计算机
世界上第一台电子计算机诞生于1945年，它是由 美国 的大学和陆军部共同研制成功的，一共用了18 000个 电子管 ，总重量30 t，占地面积约170 ㎡，可以算得上一个庞然大物了，可是，它在1 s内只能完成5 000次运算。
经过了半个世纪，由于 集成电路 技术、 微 电子 学 、信息存储技术、 计算机 语言和编程技术的发展，使计算机技术有了飞速的发展。今天的计算机小巧玲珑，可以摆在一张电脑桌上，它的重量只有老祖宗的万分之一，但运算速度却远远超过了第一代电子计算机。
如果采用 纳米技术 来构筑电子 计算机 的器件，那么这种未来的计算机将是一种“分子计算机”，其袖珍的程度又远非今天的计算机可比，而且在节约材料和能源上也将给社会带来十分可观的效益。
可以从阅读 HDD 上 读卡机 以及存储容量为芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。 计算机 在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“ 掌上电脑 ”。
10、纳米碳管
1991年， 日本 的专家制备出了一种称为“纳米碳管”的材料，它是由许多 六边形 的环状 碳 组合而成的一种管状物，也可以是由同轴的几根管状物套在一起组成的。这种单层和多层的管状物的两端常常都是封死的，如图所示。
这种由碳原子组成的管状物的直径和管长的尺寸都是纳米量级的，因此被称为纳米碳管。它的抗张强度比钢高出100倍， 电导率 比铜还要高。
在空气 中将 纳米碳管加热到700 ℃左右，使管子顶部封口处的碳原子因被氧化而破坏，成了开口的纳米碳管。然后用 电子 束将低 熔点 金属（如铅）蒸发后凝聚在开口的纳米碳管上，由于 虹吸 作用，金属便进入纳米碳管中空的芯部。由于纳米碳管的直径极小，因此管内形成的金属丝也特别细，被称为纳米丝，它产生的尺寸效应是具有超导性。因此，纳米碳管加上纳米丝可能成为新型的 超导体 。
纳米技术 在世界各国尚处于萌芽阶段，美、日、德等少数国家，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大。
11、家电
用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗 紫外线 等作用，可用为作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
12、环境保护
环境科学 领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由 化学 和 生物制剂 造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
13、 纺织工业
在 合成纤维 树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料，经抽丝、织布，可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装，可用于制造抗菌内衣、用品，可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
14、 机械工业
采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉 涂层 处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
新材料
纳米新材料配方 是一门在100 纳米以内空间内，通过自然更改直接排序 原子 与分子创造出来的新纳米材料的项目。纳米新材料与该领域是现代力量和现代技术创新的起点，新的规律和原理的发现与全新的理念创设给予 基础科学 ，提供了新的机会，这会成为许多领域的重要改革新动力。纳米新材料配方由于SAIZU细小，拥有很多奇特的性能。1988年Baibich 等第一次在纳米Fe/ Cr MS里发现磁电阻变化率达到百分之五十，与一般的ME比起来要大一个级别，并且是负值的，各向一样，称作GMR。之后还在纳米体系的、隧道结和Perovskite结构、颗粒膜中发现巨ME。里面Perovskite结构在一九九三年是发现且具有极大ME,叫做CMR ,在隧道结中找到的为TMR。
材料分类
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
纳米陶瓷
利用 纳米技术 开发的纳米 陶瓷材料 是利用纳米粉体对现有陶瓷进行改性，通过往陶瓷中加入或生成纳米级颗粒、晶须、 晶片 纤维等，使 晶粒 、晶界以及他们之间的结合都达到纳米水平，使材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高。它克服了工程陶瓷的许多不足，并对材料的力学、 电学 、 热学 、磁光学等性能产生重要影响，为代替工程陶瓷的应用开拓了新领域。
随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服。
陶瓷材料的 脆性 ，使陶瓷具有像金属似柔韧性和可加工性。
英国 材料学家Cahn指出，纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。纳米耐高温陶瓷粉 涂层 材料是一种通过 化学 反应而形成耐高温陶瓷涂层的材料
纳米粉末
又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于 原子 、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料；吸波隐身材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料； 微芯片 导热基片与布线材料；微 电子 封装材料；光电子材料；先进的电池 电极 材料； 太阳能电池 材料；高效催化剂； 高效助燃剂 ；敏感元件；高韧性 陶瓷材料 （摔不裂的陶瓷，用于 陶瓷发动机 等）；人体修复材料；抗癌制剂等。
纳米纤维
纳米纤维是指直径处于纳米尺度且长度较大的线状材料。其应用领域包括微导线、微光纤（作为未来量子计算机与光子计算机的重要元件）材料，以及新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。其中，通体多孔的高强单纤维包含多孔陶瓷纳米纤维（又称“白活性炭”），该材料可耐受1300℃高温，比表面积与活性炭相当，具备高效吸附净化化工废气及工业废水的能力，且通过高温煅烧可实现无限次回用，从而避免了传统活性炭因无法再生导致的土地浪费和环境污染问题。
纳米膜
纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是 纳米颗粒 粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指 膜层 致密但 晶粒 尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体 催化 （如汽车尾气处理）材料； 过滤器 材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料； 超导体 等。
纳米块体
纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料；智能 金属材料 等。
制备方法
（1）惰性气体下蒸发凝聚法。通常由具有清洁表面的、粒度为1-100nm的微粒经高压成形而成，纳米陶瓷还需要 烧结 。国外用上述惰性气体蒸发和真空原位加压方法已研制成功多种纳米固体材料，包括金属和合金，陶瓷、 离子晶体 、非晶态和半导体等纳米固体材料。我国也成功的利用此方法制成金属、半导体、陶瓷等纳米材料。
（2） 化学 方法：1水热法，包括水热沉淀、合成、分解和结晶法，适宜制备纳米 氧化物 ；2 水解 法，包括 溶胶 凝胶法、 溶剂 挥发分解法、 天然橡胶 法和蒸发分离法等。
（3）综合方法。结合物理气相法和化学沉积法所形成的制备方法。其他一般还有球磨粉加工、喷射加工等方法。
研究成果
纳米技术 作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术，其潜在的重要性毋庸置疑，一些 发达国家 都投入大量的资金进行研究工作。如 美国 最早成立了纳米研究中心， 日本 文教科部把纳米技术，列为材料科学的四大重点研究开发项目之一。在 德国 ，以 汉堡大学 和 美茵茨大学 为纳米技术研究中心，政府每年出资6500万美元支持微系统的研究。在国内，许多科研院所、高等院校也组织科研力量，开展纳米技术的研究工作，并取得了一定的研究成果，主要如下：
定向纳米碳管阵列的合成，由 中国科学院物理研究所 解思深 研究员等完成。他们利用 化学 气相法高效制备出孔径约20纳米，长度约100微米的 碳纳米管 。并由此制备出纳米管阵列，其面积达3毫米×3毫米，碳纳米管之间间距为100微米。
氮化 镓 纳米棒的制备，由 清华大学 范守善 教授等完成。他们首次利用碳纳米管制备出直径3~40纳米、长度达微米量级的半导体 氮化镓 一维纳米棒，并提出碳纳米管限制反应的概念。并与美国 斯坦福大学 戴宏杰 教授合作，在国际上首次实现硅衬底上碳纳米管阵列的自组织生长。
准一维纳米丝和纳米电缆，由 中国科学院固体物理研究所 张立德 研究员等完成。他们利用碳热还原、 溶胶 凝胶 软 化学 法并结合纳米液滴 外延 等新技术，首次合成了 碳化钽 纳米丝外包 绝缘体 SiO2纳米 电缆 。
用催化热解法制成 纳米金刚石 ，由 山东大学 的 钱逸泰 等完成。他们用催化热解法使 四氯化碳 和钠反应，以此制备出了 金刚石 纳米粉。
但是，同国外 发达国家 的先进技术相比，我们还有很大的差距。德国科学技术部曾经对 纳米技术 未来市场潜力作过预测：他们认为到2000年，纳米结构器件市场容量将达到6375亿美元，纳米粉体、纳米复合陶瓷以及其它纳米复合材料市场容量将达到5457亿美元，纳米加工技术市场容量将达到442亿美元，纳米材料的评价技术市场容量将达到27.2亿美元。并预测市场的突破口可能在信息、通讯、环境和医药等领域。
总之，纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所 预言 的那样："纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次 工业革命 。"
2011年10月19日 欧盟委员会 通过了对纳米材料的定义，之后又对这一定义进行了解释。根据欧盟委员会的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。
1纳米等于十亿分之一米。在纳米尺度上，一些材料具有很多特殊功能。纳米材料已在人们的工作和生活中得到广泛应用。
在 欧盟委员会 通过的纳米材料定义中，为什么限定基本颗粒大小在1纳米至100纳米之间？ 欧盟委员会 认为，已知的大多数纳米材料的基本组成颗粒都在这一范围内，当然超出这一范围的材料也有可能具有纳米材料的特点。这一规定是为了使标准明确。
为什么要求纳米材料的基本颗粒总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上？欧盟委员会认为， 纳米颗粒 比例过低会淹没整个材料的纳米特性，50%是一个比较合适的比例。另外，用纳米颗粒的数量比例而不是用质量比例作为纳米材料的衡量标准，更能体现纳米材料的特点。因为一些纳米材料密度很低，在质量比例较小的情况下已经能显现出明显的纳米材料特点。
为什么纳米材料包括天然材料？ 欧盟委员会 认为，纳米材料应按照基本组成颗粒的大小来定义，不管它是天然的还是人造的。实际上一些天然材料也具有人造纳米材料的特点。
为什么把具有纳米结构的材料排除在纳米材料之外？欧盟委员会认为，尽管这种材料也具有纳米材料的特点，但还无法对纳米结构进行明确定义，因而不具有可操作性。
为什么含纳米材料的产品不是纳米材料？ 欧盟委员会 认为，纳米材料是原材料或者原材料的 混合物 ，当它与其他材料制成产品后，已经与其他材料形成新的材料，因而制得的产品就不再是纳米材料了。
不过， 欧盟委员会 也承认，这一定义还有不完善之处，并因此决定在2014年根据科技的发展和定义的实际实施情况修订这一定义。（转自 新华网 ）
五大效应
体积效应
当纳米粒子的尺寸与传导电子的 物质波 相当或更小时， 周期性 的边界条件将被破坏，磁性、内压、光吸收、 热阻 、 化学 活性、催化性及 熔点 等都较普通粒子发生了很大的变化，这就是纳米粒子的体积效应。纳米粒子的以下几个方面效应及其多方面的应用均基于它的体积效应。例如，纳米粒子的熔点可远低于块状本体，此特性为粉粉冶金工业提供了新工艺；利用 带电粒子 共振 频移随颗粒尺寸变化的性质，可以改变颗粒尺寸，控制吸收的位移，制造具有一种 带宽 的 微波 吸收纳米材料，用于电磁屏蔽， 隐形飞机 等。
表面效应
表面效应是指纳米粒子表面 原子 与总 原子数 之比随着 粒径 的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。表9-2给出了纳米粒子尺寸与表面原子数的关系。
表1 纳米粒子尺寸与表面原子数的关系
从表可以看出，随粒径减小，表面原子数迅速增加。另外，随着粒径的减小，纳米粒子的表面积、表面能的都迅速增加。这主要是粒径越小，处于表面的原子数越多。表面原子的 晶体 场环境和 结合能 与内部原子不同。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性质，易于其他原子想结合而稳定下来，因而表现出很大的 化学 和催化活性。
量子尺寸
粒子尺寸下降到一定值时，费米能级接近的电子能级由准连续能级变为分立能级的现象称为量子尺寸效应。Kubo采用一电子模型求得金属超微粒子的 能级 间距为：4Ef/3N
式中Ef为 恩里科·费米 势能 ，N为微粒中的 原子数 。宏观物体的N趋向于无限大，因此能级间距趋向于零。纳米粒子因为原子数有限，N值较小，导致有一定的值，即能级间距发生分裂。半导体纳米粒子的 电子 态由体相材料的连续能带随着尺寸的减小过渡到具有分立结构的能级，表现在 吸收光谱 上就是从没有结构的宽 吸收带 过渡到具有结构的吸收特性。在纳米粒子中处于分立的量子化能级中的电子的波动性带来了纳米粒子一系列特性，如高的光学非线性，特异的催化和光催化性质等。
量子隧道
微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。人们发现一些宏观量，例如微颗粒的 磁化强度 、量子相干器件的 磁通量 以及电荷等亦具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒产生变化，故称为宏观的量子隧道效应。用此概念可定性解释超细镍微粒在低温下保持 超顺磁性 等。
介电限域
纳米粒子的介电限域效应较少不被注意到。实际样品中，粒子被空气﹑聚合物﹑玻璃和 溶剂 等介质所包围，而这些介质的 折射率 通常比 无机 半导体低。光照射时，由于折射率不同产生了界面，邻近纳米半导体表面的区域﹑纳米半导体表面甚至纳米粒子内部的场强比辐射光的光强增大了。这种局部的场强效应，对半导体纳米粒子的光物理及 非线性光学 特性有直接的影响。对于 无机化合物 有机 杂化材料 以及用于多相反应体系中光催化材料，介电限域效应对反应过程和 动力学 有重要影响
上述的小尺寸效应﹑表面效应﹑量子尺寸效应﹑宏观量子隧道效应和介电限域应都是纳米微粒和纳米固体的基本特征，这一系列效应导致了纳米材料在 熔点 ﹑蒸气压﹑光学性质﹑ 化学 反应性﹑磁性﹑超导及塑性形变等许多物理和化学方面都显示出特殊的性能。它使纳米微粒和纳米固体呈现许多奇异的物理﹑化学性质。
现状
纳米技术 基础理论研究和新材料开发等应用研究都得到了快速的发展，并且在传统材料、医疗器材、 电子 设备、涂料等行业得到了广泛的应用。在产业化发展方面，除了纳米粉体材料在美国、 日本 、中国等少数几个国家初步实现规模生产外，纳米生物材料、 纳米电子器件 材料、纳米医疗诊断材料等产品仍处于开发研制阶段。2010年全球纳米新材料市场规模达22.3亿美元，年增长率为14.8%。今后几年，随着各国对纳米技术应用研究投入的加大，纳米新材料产业化进程将大大加快，市场规模将有放量增长。纳米粉体材料中的 纳米碳酸钙 、 纳米氧化锌 、 纳米氧化硅 等几个产品已形成一定的市场规模；纳米粉体应用广泛的纳米 陶瓷材料 、纳米纺织材料、纳米改性涂料等材料也已开发成功，并初步实现了产业化生产，纳米粉体颗粒在医疗诊断制剂、 微电子 领域的应用正加紧由实验研究成果向产品产业化生产方向转移。
二维纳米
澳大利亚 科学家研制出一种由氧化 晶体 制成的新型二维纳米材料，有可能给电子工业带来革命，使“纳米”一词不再停留于营销概念而成为现实。 在材料学中，厚度为纳米量级的晶体薄膜通常被视作二维的，即只有长宽，厚度可忽略不计，称为二维纳米材料。新研制出的这种材料厚度仅有11纳米，它有着独特的性质， 电子 在其内部能以极高速度运动。 科学家说，他们是从另一种奇妙的新材料—— 石墨烯 得到启发的。石墨烯是单层 碳 网，是人类已知的最薄材料，电子在其中也能高速运动。但石墨烯缺乏 能隙 ，用它制造的 晶体管 无法实现电流开关。 三氧化钼 材料本身拥有能隙，将它制成类似石墨烯的 薄片 后，既支持电子高速运动，其半导体特性又适合制造晶体管。
科学家说，在新材料内部，电子极少因为遇到“路障”而散射，可以流畅地迅速运动。利用这种新材料可研制出更小、数据传输速度更快的电子元件和产品，例如性能与 台式机 相当的 平板电脑 。 <p>电子产品的性能取决于半导体集成能力，在过去几十年里，技术进步使晶体管体积大大缩小，硅芯片性能提高了成千上万倍，带来了 信息技术 革命。但受限于硅材料本身的性质，传统半导体技术已经趋近极限。科学家正在积极寻找新一代半导体核心材料。 <p>研究小组已经用新材料制造出纳米尺度的 晶体管 。他们预计，如果被电子工业所接受， 三氧化钼 有可能在5到7年内成为电子产品的标准材料。相关论文发表在1月4日的《 先进材料 》杂志上。