Introducció

Les propietats de la matèria es regeixen, per sota d’unes dimensions crítiques, per la mecànica quàntica i els efectes de grandària finita. Els materials que tenen la seva estructura modificada a escala nanomètrica poden presentar propietats molt diferents de les que presentarien al món macroscòpic i constitueixen, doncs, un nou paradigma científic.

El bagatge de què disposem pel que fa a teories i models per entendre el comportament de la matèria tan a nivell atòmic i molecular com a nivell microscòpic és extens. Hi ha, en canvi, tot un camp encara per explorar just al mig, on les dimensions dels sistemes són similars a les longituds característiques de molts fenòmens i processos, com ara els que observem en la catàlisi, la immunologia, l’electrònica, el magnetisme, o l’òptica, al voltant o per sota dels cent nanòmetres. Una extensa gamma de propietats provinents de processos que tenen lloc en aquestes longituds d’escala poden ser modificades: cal només controlar l’estructura dels sistemes a escala nanomètrica. La fabricació i l’estudi de nanosistemes amb noves propietats funcionals és doncs el gran repte de les NC&T, i per assolir-lo comptem amb un ample ventall de coneixements i metodologies.

Les NC&T s’apliquen a gran nombre de sectors tecnològics, com ara la biomedicina i la biotecnologia, les tecnologies de la informació, la producció i l’emmagatzematge d’energia, la ciència de materials, la recerca alimentària i del medi ambient, o les aplicacions catalítiques. Entre totes aquestes aplicacions cal no oblidar ni el disseny dels instruments necessaris per a l’estudi de les propietats de la matèria ni les tècniques de producció de nanomaterials a escala nanomètrica. Alguns dels camps d’aplicació més prometedors de la NC&T són:

• Aplicacions biomèdiques i biotecnològiques
• Tecnologies de la informació
• Producció i emmagatzematge d’energia
• Ciència de materials
• Fabricació a la nanoescala
• Fabricació d’instruments
• Recerca sobre aliments, aigua i medi ambient
• Sistemes de seguretat
• Aplicacions catalítiques