XX əsrin 80-ci illərində Q.Qleyter ilk dəfə olaraq nanomaterial konsepsiyasının tətbiqini irəli sürmüşdür. Ənənəvi nanomateriallardan (kimyəvi element və birləşmələr, amorf maddələr, metallar və onların ərintiləri) başqa, bunlara nanoyarımkeçiriciləri, nanopolimerləri, nanoməsaməli materialları, nanobiomaddələri, supramolekulyar quruluşu və katalizatorları aid etmək olar.

Nanomaterialların nadir xassəsi onların ölçülərinin, əmələ gəlmiş nanohissəciklərin elektron və kvant effekti, eyni zamanda geniş səthə malik olmasıdır. Nanomaterialların fiziki-mexaniki (bərklik, möhkəmlik və s.) xassələrinin texniki cəhətdən maraqlı olması bir neçə nanometrdən 100 nm intervalında olduğundandır. Son zamanlar nitrid və boridlər əsasında hazırlanmış nanomaterialların ölçüləri 1-2 nm və daha da az olunmasını göstərmişlər. Nanohissəciklərin spesifik xassələri sayəsində adi materialların parametrlərinə nisbətən üstün olurlar. Məsələn, nanotexnologiya ilə alınmış metalın möhkəmliyi adi hala nisbətən 1,5-3 dəfə, sərtliyi 50-70 dəfə, korroziyaya qarşı davamlılığı 10-12 dəfə artmış olur.

Nanohissəciklər unikal xassələrə malik olduqlarına görə, sənayedə təbabətdə, kənd təsərrüfatında, maşınqayırmada, katalizatorların istehsalında və s. çox geniş tətbiq sahəsinə malikdirlər. Bununla yanaşı bir çox ekoloji problemlərin müsbət həllində əsas yerlərdən birini tutmuşlar. İntensiv olaraq polimer əsasında hazırlanmış nanokompozisiya materialları elektronika texnologiyasında tətbiq edilir. Məsələn, inteqral sxemli nazik təbəqəli kondensatorlar, qalvanik elementlər üçün bərk elektrolit poliemerlərin alınması üçün nanoboruların hazırlanmasında geniş istifadə edilir.

Qrafen-karbon nanohissəciyi atomlar layında və bir-birilə sp² rabitə ilə birləşmiş heksaqonal ikili kristallik qəfəsidir. Ona kristal həcmindən ayrılmış qrafit səthi kimi baxmaq olar.

Qrafen nanotexnologiyanın inkişafı ilə əlaqədar olaraq XX əsrdə alındığından onun fiziki və kimyəvi xassəsi az öyrənilmişdir. Qrafen yüksək mexaniki möhkəmliyə və yaxşı istilikkeçirmə qabiliyyətinə malikdir. Qrafenə gələcəyin nanoelektronikasının əsası kimi baxmaq olar. Qrafendə elektronların hərəkəti mikroelektronikada ən yaxşı material kimi istifadə olan kristallik silisiumdan 100 dəfədən də çoxdur.

Digər sahədə qrafen kimyəvi maddələrdə ayrı-ayrı molekulların təyinində həssas sensor kimi istifadə edilir. Məlumdur ki, müxtəlif molekulalar donor və akseptor kimi ola bilərlər, bu da öz növbəsində qrafenin müqavimətini dəyişdirə bilər, bu da sensorun iş prinsipidir. Qrafen ionistrlərdə (superkondensator) olan elektrodların hazırlanmasında istifadə edilir. Hazırda müxtəlif ölçülü və xassəli karbonlu nanoboruların hazırlanma üsulları işlənilmişdir. Nanoboruları karbon tərkibli materiallardan yüksək temperaturda kimyəvi reaksiya əsasında almaq olur. Bunlardan:

- qrafitin elektrik qövsü ilə tozlanma;

- buxardan kimyəvi üsulla çökdürmə.

Karbon nanoboruları silindrik quruluşlu diametri birdən onlarla nanometr və uzunluğu bir neçə santimetr bir tərəfi sferik bağlı olan borudur. Nanoborular yarımkeçirici və keçirici ola bilərlər. Nanoməsaməli karbon nadir xassəyə malikdir, nanoməsamələr ölçülərinə görə 0,6 nm-dən 4 nm-dən çox dar paylanmışlar, xüsusi səthi 600-1500 m²/q, sorbsiya həcmi 0,5-dən 0,73 sm³ - olur. Nanoməsaməli karbondan hazırlanmış məmulatlar yüksək elektrik və istilik keçirmə qabiliyyətinə malikdirlər.

Bu nanomateriallar atmosferdən üzvi maddələrin ayrılmasında, sulu məhlullardan hidrozinin və onun metil, dimetil törəmələrinin və başqa zəhərli maddələrin təmizlənməsində, yeni qeyri üzvi membranların hazırlanmasında və superkondensatorlar üçün elektrodların hazırlanmasında geniş istifadə oluna bilərlər. Bununla yanaşı displeylərdə soyuq katod və rentgen boruların hazırlanmasında istifadə olunması təklif olunmuşdur. Metal nanoovuntu və kimyəvi birləşmələrin hazırlanmasında istifadə edilir. Əsas xüsusiyyət ondan ibarətdir ki, aşağı yapışma temperaturunun (t <100⁰C), əlavə ehtiyat enerjisinin olmasıdır. Nanoquruluşlu ultradispers metal ovuntuları əsasında yüksək davamlılığa malik və çətin əriyən materiallar almaq olur. Nanoovuntular amorf halda olurlar. Maddənin kondensasiya halında amorfluğunun əsas əlaməti odur ki, atom və molekulyar qəfəsəsi yoxdur.Amorf cisim izotropdur və ərimə nöqtəsi yoxdur. Temperatur artdıqca maddə yumşalır və maye hala keçir.

Nanokristallar amorf halın qeyri kristallik simmetriyasını təyin edir. Materialın amorf halından nanokristallik hala keçməsi kristallaşma ilə aparılır. Amorf kristallik halda yüksək möhkəmliyə və yüksək maqnit nüfuz etmə qabiliyyətinə malikdir. Onlar keramik, maqnit və yük keçiriciliyə malik kompozisiya materiallarının hazırlanmasında geniş istifadə edilir. Günəş batareyaları, süzgəclər, yağlayıcı materiallara aşqarlar, diffuzion qaynaq işlərində, elektronikada, optikada və emal sənayesində dünya miqyasında 70%-i nanotozlara əsaslanmışdırlar.