Die Nanotechnologie gilt als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts, die das Potential hat, zahlreiche Anwendungsbereiche zu revolutionieren. Eine weltweit einheitliche Definition des Begriffs Nanotechnologie existiert allerdings schon aufgrund der zahlreichen Anwendungsbereiche für Nanotechnologien in den unterschiedlichsten Lebensbereichen nicht. Nach einer von der US-amerikanischen National Nanotechnology Initiative („NNI“) verwendeten Beschreibung ist die Nanotechnologie eine Technologie, die auf Teilchen und/oder Strukturen beruht, die drei Schlüsseleigenschaften besitzen: (i) die Größe der Teilchen und Strukturen liegt in einer Dimension zwischen 1 und 100 Nanometer (nm), (ii) sie werden in Prozessen erzeugt, durch die die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Strukturen molekularer Größe kontrolliert werden können, und (iii) sie lassen sich zu größeren Gebilden zusammensetzen. Gemäß einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung („BMBF“) in offiziellen Veröffentlichungen verwendeten Definition beschreibt Nanotechnologie die Herstellung und Anwendung von Strukturen, molekularen Materialien, inneren Grenzflächen und Oberflächen mit mindestens einer kritischen Dimension oder mit Fertigungstoleranzen unterhalb 100 nm. Entscheidend ist laut BMBF dabei, dass allein aus der Nanoskaligkeit der Systemkomponenten neue Funktionalitäten und Eigenschaften zur Verbesserung bestehender oder Entwicklung neuer Produkte und Anwendungsoptionen resultieren. Diese neuen Effekte und Möglichkeiten sind überwiegend im Verhältnis von Oberflächen- zu Volumenatomen und im quantenmechanischen Verhalten (geänderte elektronische Struktur) der Materiebausteine begründet.
