正是纳米特殊的尺度 ， 赋予了纳米材料理想的机械、化学、电学、磁学、热学或光学性能 ， 使这些新型纳米材料在传统和新兴工业制造领域得到广泛应用 。
纳米技术在能源
目前 ， 纳米技术最为所知的应用就是集成电路 。 尽管集成电路的发明创造了今天的“信息时代” ， 但纳米技术在总体上对社会的冲击将远远比集成电路大得多 ， 它不仅应用在电子学方面 ， 还可以应用到其他更多方面 ， 比如 ， 能源领域 。
全球气候变化和人类活动的关系已成为当今国际焦点问题 ， 关系到各个国家的切身利益与经济发展 。 人们从来没有像今天这样重视能源 ， 可持续新能源正在逐渐取代化石能源成为支撑社会运转和人们生活的主力 。
能源转型的关键 ， 是能够规模地开发和使用新型能源 ， 基于此 ， 不论是电池领域、太阳能开发利用还是氢能与其他能源 ， 纳米技术产业的发展都正以无可比拟的优势赋能新时代能源的变革 。
【陈根：纳米技术，实现碳中和的引线】在电池领域 ， 利用纳米技术 ， 传统锂电池领域充放电过程中的安全性（利用硅纳米线或者具有空心壳层结构的S/纳米TiO2等）及速度慢（应用碳纳米管等）、电池不稳定（使用超薄二维BN/石墨烯复合材料等）等重大问题得以妥善解决 。
实际上 ， 当前针对锂电池的纳米材料的研究已经完善并实现了产业化 。 商业锂电池的能量密度已达300Wh/kg ， 锂电池动力汽车的续航里程可达470公里左右 ， 随着纳米材料的进一步发展 ， 锂电池性能的进一步优化 ， 其能量密度有望达到500Wh/kg ， 实现800公里的续航目标 。
在电子信息产业中 ， 纳米技术的应用将有助于克服以强场效应、量子隧穿效应为代表的物理限制和以功耗、散热、传输延迟为代表的技术限制 ， 制造出基于量子效应的新型纳米器件 ， 推动高性价比制备工艺的发展 。
对于太阳能开发来说 ， 在资源蕴藏总量一定的情况下 ， 要增加新型能源的供应能力 ， 唯一的途径是通过先进技术手段提高能源转换的效率 。 传统太阳能电池的硅半导体只吸收红外光 ， 而高能量光波 ， 包括大部分的可见光光谱都以热能形式被浪费掉 。 虽然在理论上 ， 传统太阳能电池的转换效率可以提高到70%以上 ， 但由于能量浪费 ， 尽管其工艺不断完善和进步 ， 目前投入商业应用的先进光伏发电的转换效率依然停滞在大约25% 。
然而 ， 通过纳米技术开发的热光电方法 ， 却有望把太阳能电池的转换效率提高到80% 。 美国斯坦福大学电气工程的研究人员就曾基于纳米技术开发出一种全新的热光电系统 。 与传统太阳能电池不同 ， 新的热光电系统首先把太阳光压缩成红外光线 ， 再通过太阳能电池将其转换为电能 。 该系统有一个中间组件 ， 包括两个部分：一个是吸收器在阳光下可升温；另一个为发射器把热转换为红外光线 ， 然后向太阳能电池照射 ， 而把太阳光压缩成为单色光方法的关键就是保持材料的纳米结构 。
在氢气制造上 ， 氢气是无碳、无污染的环保燃料 。 当燃烧氢气生成能量时 ， 生成物只有水 。 但事实上 ， 用水制氢、再储氢并利用氢则非常困难 。 而此前 ， 由美国威斯康辛大学的研究人员却表示 ， 他们用纳米技术研制出一种新的二硫化钼结构 ， 能充当水制氢反应中的催化剂 ， 有望替代昂贵的铂来帮助人类早日迈进经济环保的“氢经济”时代 。
研究人员用纳米技术制造出一种新的二硫化钼结构 ， 结果表明 ， 它可以显著为水制氢反应提速 。 研究人员把二硫化钼的纳米结构沉积在一盘石墨上 ， 随后用锂对二硫化钼进行处理 ， 制造出另外一种具有不同属性的二硫化钼结构 。
就像石墨由一堆容易剥离的薄片组成一样 ， 二硫化钼也由能分开的薄片组成 。 以前的研究证明 ， 具有催化活性的点位于薄片的边缘 。 锂处理的作用主要是：让二硫化钼从半导体状态转变到金属状态；让薄片分离 ， 制造出更多边缘 ， 增加具有催化活性的点的数目 ， 使催化性能得以大幅提高 。
不仅如此 ， 在农药环保方面 ， 纳米肥料具有超越常规肥料的潜力 。 相比于传统肥料 ， 纳米肥料可以将营养物质逐步且有控制地释放到土壤中 ， 从而防止了土壤的富营养化和水资源污染 。 纳米肥料的使用可以提高农作物对营养元素的吸收和利用效率 ， 减少了肥料的施用频率 ， 从而避免了因过度使用肥料而对环境造成的负面影响 。
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