Von den Nanotechnologien erhofft man sich eine Vielzahl neuer Anwendungen auf sehr unterschiedlichen Gebieten. Viele befinden sich allerdings noch in der Entwicklung.

- Nanopartikel: Kratzfeste Beschichtungen im Bad
Recht bekannt sind bereits Oberflächenbeschichtungen aus der chemischen Nanotechnologie. In diesen Schichten werden winzige Teilchen in regelmäßigen Mustern eingebettet, die neue Eigenschaften hervorbringen: Sie machen Oberflächen kratzfest, wasserabweisend, selbstreinigend oder hitzebeständig. Diese Merkmale werden zunehmend für Gebäudefassaden, Sanitäranlagen oder Maschinenteile genutzt.
Eingesetzt werden Nanoteilchen überdies als Zusatzstoffe, um neue Kunststoffe herzustellen, die zugleich leicht und hart sind. In Kosmetika sollen die Partikel Eigenschaften der Produkte verbessern. Die Nahrungsmittelindustrie wiederum interessiert sich für die Winzlinge als Zusatzstoffe in Lebensmitteln und Zusätze für Produktverpackungen..
Auch in der Medizin setzt man große Hoffnungen in Nanoteilchen. Als "intelligente" Medikamentenfähren sollen sie Wirkstoffe durch die Blutbahn direkt in Krebsgewebe transportieren und dabei Nebenwirkungen verhindern, die bei heutigen Medikamenten aus dem Zusammentreffen von Wirkstoff und gesundem Gewebe verursacht werden. Magnetische Nanoteilchen, die sich in Tumorzellen ansammeln, sollen diese mit Hilfe von Magnetfeldern so weit aufheizen, bis der Tumor abstirbt.
Schon weiter ist die Energietechnik. So stecken in Akkus von Handys und Laptops bereits Kohlenstoff-Nanoröhren. Als fünfprozentige Beimischung in den Elektroden erhöhen sie die Lebensdauer der Akkus. Neue Solarzellen, die auf Kombinationen aus Nanoteilchen und organischen Molekülen aufbauen, sollen hauchdünne, biegsame Solarmodule ermöglichen. Damit könnten Solarzellen bald auch im Druckverfahren hergestellt werden.
Die Computerindustrie investiert ebenfalls viel Geld in Nanotechnologien. Um den seit Jahrzehnten anhaltenden Trend der Miniaturisierung von Prozessoren und Datenspeichern aufrecht zu erhalten, forscht sie an elektronischen Bauteilen aus einzelnen Molekülen oder Nanodrähten. Deren Ausdehnung würde nur einen Bruchteil der Größe betragen, die Schaltelemente in heutigen Computerchips haben.
Zu den weiteren Einsatzgebieten zählen hochempfindliche Messinstrumente und Sensoren, die einzelne Moleküle abbilden oder nachweisen.

