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 tant 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, biologia molecular, 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:
Els Objectius de l’IN2UB són:
Els instituts de recerca, creats amb l’objectiu d’impulsar les activitats de recerca i donar-les a conèixer a la societat, constitueixen avui dia una de les majors unitats organitzatives de la recerca. Moltes administracions públiques i d’altres organismes oficials arreu del món fomenten la recerca i el desenvolupament en l’àmbit de les nanotecnologies mitjançant la creació d’instituts de recerca especialitzats. Amb la voluntat de seguir aquest model organitzatiu, i com a eina coordinadora de les activitats de recerca multidisciplinar que duen a terme diferents grups en el seu si, la Universitat de Barcelona va crear l’any 2006 Institut de Nanociència i Nanotecnologia (IN2UB). L’institut vol contribuir al progrés de la ciència i la innovació i esperonar, alhora, la competitivitat del sector empresarial. Els investigadors que integren l’IN2UB provenen de disciplines molt diferents, com ara la física, la química, la farmàcia, la bioquímica o la medicina, perquè l’IN2UB vol fomentar al màxim la col·laboració entre diferent grups i centres de recerca, tan a nivell nacional com a nivell internacional, i contribuir a potenciar les activitats interdisciplinars de recercar bàsica i aplicada.