Nanotechnologie umfasst heute ein breites Spektrum von neuen Querschnittstechnologien mit Werkstoffen, Bauteilen und Systemen, deren Funktion und Anwendung auf den besonderen Eigenschaften nanoskaliger (=100nm) Größenordnung beruhen. Die Nanotechnologie ist fester Bestandteil unseres alltäglichen Lebens. Nanopartikel in verschiedenen Produkten sorgen für Schutz, sind Grundlage für die Entwicklung neuer fortgeschrittener Materialien oder verstärken handelsübliche Materialien. Die Technologie wird bereits quer durch Branchen und Industriezweige für unterschiedlichste Anwendungen genutzt. Nanomaterialien sind die Grundlage für nanoskalige, molekulare Verbundwerkstoffe, mit denen sich z.B. verschiedene Effekte der Lichstreuung beeinflussen lassen, da viele Bestandteile wesentlich kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind.
Mit Hilfe der Nanoelektronik und Nanooptik in der optischen Kommunikationstechnik werden Bauelemente, deren Wirkung auf der Beugung des Lichtes an periodischen nanoskaligen Strukturen beruht, erhebliche Bedeutung gewinnen. Photonischen Kristalle werden neue Möglichkeiten zur Führung von Lichtwellen erschließen. Schlagworte wie Ein-Elektronen-Transistor, Spintronics oder Molekular-Elektronik kommen aus der physikalischen Grundlagenforschung, deren Einsatz neuer Materialien sowie die Kontrolle des Schichtaufbaus auf atomarer Skala hier die große Herausforderung darstellt.
Nanotechnologische Verfahren und Strukturen werden in überschaubarer Zeit in der Nanobiotechnologie ihren Einsatz finden. Entscheidende Prozesse in der Biologie, wie Energieumwandlung und Stoffwechsel, laufen auf nanoskaliger Ebene ab. Die Erkenntnis der Bau- und Wirkprinzipien ermöglichen direkte Interaktion mit den biologischen Systemen. Aus den biologischen Wirkmechanismen können ebenfalls Ansätze für technische Prozesse abgeleitet werden.
Weiterentwicklungen im Bereich Nanomeßtechnik für analytische Methoden sind eine wesentliche Voraussetzung für den Erfolg der Nanotechnologie, da viele konventionelle Methoden bei der Charakterisierung nanoskaliger Objekte an ihre Grenzen stoßen. Besonders leistungsfähige Methoden sind die Rasterkraftmikroskopie und verwandte Verfahren. Als Untersuchungsmethoden für Dispersionen und Emulsionen, d.h. die Partikel-größenanalyse für flüssige Stoffe, hat sich die Photonen-Korrelations-Spektroskopie (PCS) etabliert.
