Nanotechnologia to od ponad 20 lat najszybciej rozwijająca się nauka, skupiająca w sobie wiele różnych dyscyplin, takich jak inżynieria materiałowa, chemia, mikrobiologia, elektronika i wiele innych. Zajmuje się materiałami i obiektami o wielkościach poniżej 100 nanometrów. Dzięki unikalnym własnościom materiałów o strukturze nanomolekularnej znajdują one zastosowanie w wielu dziedzinach życia.
Tradycyjna metoda budowania urządzeń o bardzo małych rozmiarach tzn. mniejszych niż na przykład średnica ludzkiego włosa zwykle polega na tym, że bierzemy pewną ilość materii, następnie zaś używając różnych metod fizyko-chemicznych usuwamy jej nadmiar formując określony kształt i funkcjonalność. Oczywiste jest, że aby wykonać urządzenie o rozmiarach mniejszych niż średnica ludzkiego włosa, a więc mniejszych niż jedna dziesięciotysięczna część metra potrzebujemy metod/narzędzi, których precyzja znacznie przewyższa rozmiar budowanego obiektu – powiedzmy jest rzędu jednej milionowej części metra, co bliskie jest średnicy ludzkiej krwinki czerwonej. Wadą tradycyjnej metody budowania jest to, że potrzebujemy coraz bardziej precyzyjnych narzędzi, jednocześnie mamy dylemat związany z wykorzystaniem materiału, który pozostał po procesie budowy co zwykle stanowi istotne wyzwanie ekologiczne. Jednym ze sposobów rozwiązania tych problemów, a w szczególności problemu ekologicznego wydaje się być zmiana paradygmatu budowania.
Można zadać proste pytanie, po co nam urządzenia w skali nano? Istnieje wiele odpowiedzi na to pytanie. Są to odpowiedzi interdyscyplinarne dotyczące przenikania się takich dziedzin nauki jak fizyka, elektronika, chemia, inżynieria materiałowa, biologia, informatyka czy medycyna. Urządzenia, a właściwie nanoroboty, których rozmiary będą bliskie rozmiarom molekularnym będą mogły być wykorzystywane np. do selektywnego dozowania lekarstw, wykonywania precyzyjnych operacji chirurgicznych lub konstruowania atom po atomie układów elektronicznych o bardzo dużej skali integracji. Spodziewamy się, że po rewolucji kwantowej (1900-1950), rewolucji elektroniczno-informatycznej (1950-2000) oraz biotechnologicznej (2000-2050) nastąpi rewolucja nanoechnologiczna (2050-2100).
Nanotechnologia jest jedynym sposobem wytwarzania nie dającym żadnych odpadów – tworzymy bowiem obiekty od podstaw. Przez wieki rozwój techniki polegał na wytwarzaniu najpierw surowca, potem wyrobu. Typowym przykładem może być produkcja wyrobów metalowych. Dziś brak już miejsca na hałdy, potrzebujemy całkowicie bezodpadowej technologii wytwarzania za pomocą układania atomów i molekuł. – Badania informatyków mają znaczenie podstawowe dla całej nauki i dla naszego rozwoju cywilizacyjnego – zaznacza prof. Stefan Węgrzyn. – Nakłady na badania naukowe z zakresu informatyki jako samodzielnej dyscypliny naukowej powinny więc zdecydowanie wzrosnąć. Powinien też wzrosnąć jej udział w programach szkół wyższych i nie chodzi tu tylko o naukę programowania, czy instrukcje obsługi komputerów, ale o podstawy naukowe informatyki i o rolę, jaką odgrywa obecnie ta dyscyplina naukowa w całej nauce.