Depuis quelques dizaines d’années, les recherches s’orientent vers l’infiniment petit : le nanomonde. Le nanomètre représente un milliardième de mètre, 50 000 fois plus petit que l’épaisseur d’un cheveu ! C’est ce qui permet de nous rapprocher de la taille d’un atome : 0,1 nm. Dans la nature, cette échelle est courante au niveau des assemblages d’atomes pour former des molécules, des protéines, et au niveau de leurs interactions. On comprend mieux qu’à cette taille, il est tout à fait possible de manipuler la matière, atome par atome, de la fabriquer, d’améliorer ses propriétés chimiques, physiques ou électroniques.

Associant les compétences des chercheurs en chimie, physique et biologie, plusieurs voies prometteuses s’ouvrent à la science dans l’univers des matériaux, de l’électronique ou de la médecine. Le résultat est déjà visible à travers trois exemples : les objets communicants, ces objets du quotidien dotés d’une interface de communication et de logiciel embarqué, les biopuces et les systèmes mécaniques miniatures.

Ce nouveau champ de recherche est le premier à prendre en compte simultanément les développements technologiques et les répercussions sanitaires, environnementales et sociales. Cela devrait permettre d’anticiper les risques potentiels et de faire évoluer des réglementations spécifiques en fonction des progrès des connaissances et des recherches en cours.

Les scientifiques ne sont pas unanimes quant à la définition de nanoscience et de nanotechnologie. Les nanomatériaux ont été reconnus comme toxiques pour les tissus humains et les cellules en culture. La nanotoxicologie étudie les risques environnementaux et sanitaires liés aux nanotechnologies. La dissémination à large échelle de nanoparticules dans l'environnement est sujette à des questions éthiques.

Les nanotechnologies bénéficient de plusieurs milliards de dollars en recherche et développement. L'Europe a accordé 1,3 milliard d’euros pendant la période 2002-2006. Certains organismes prétendent que le marché mondial annuel sera de l’ordre de 1 000 milliards de dollars américains dès 2015.