Las propiedades de la materia se rigen, por debajo de unas dimensiones críticas, por la mecánica cuántica y los efectos de dimensión finita. Los materiales cuya estructura ha sido modificada a escala nanométrica pueden presentar propiedades muy diferentes de las que presentarían en el mundo macroscópico constituyendo, de este modo, un nuevo paradigma científico.
El conocimiento del que disponemos referente a teorías y modelos que nos permitan entender el comportamiento de la materia tanto a nivel atómico y molecular como a nivel microscópico es extenso. Existe, en cambio, un campo aún por explorar justo en medio, donde las dimensiones de los sistemas son similares a las longitudes características de muchos fenómenos y procesos, como los que se observan en la catálisis, la biología molecular, la electrónica, el magnetismo, o la óptica, justo en el límite, o por debajo de los cien nanómetros.
Una extensa gama de propiedades procedentes de procesos que tienen lugar en estas longitudes de escala pueden ser modificadas: basta controlar la estructura de los sistemas a escala nanométrica. La fabricación y el estudio de nanosistemas con nuevas propiedades funcionales constituyen pues los grandes retos de las NC&T, y para alcanzarlos contamos con un amplio abanico de conocimientos y metodologías.
Las NC&T se aplican a gran número de sectores tecnológicos, como por ejemplo la biomedicina y la biotecnología, las tecnologías de la información, la producción y el almacenamiento de energía, la ciencia de materiales, la investigación alimentaria y medioambiental, o las aplicaciones catalíticas. Entre todas estas aplicaciones no podemos olvidar ni el diseño de los instrumentos necesarios para el estudio de las propiedades de la materia ni las técnicas de producción de nanomateriales a escala nanométrica.
Algunos de los campos de aplicación más prometedores de las NC&T son:
Los principales objetivos del IN2UB son:
Los institutos de investigación, creados con el objetivo de impulsar las actividades de investigación y difundirlas entre la sociedad, constituyen hoy en día una de las mayores unidades organizativas de la investigación.
Muchas administraciones públicas y otros organismos oficiales en todo el mundo fomentan la investigación y el desarrollo en el ámbito de las nanotecnologías mediante la creación de institutos de investigación especializados. Con la voluntad de seguir este modelo organizativo, y con la intención de coordinar las actividades de investigación multidisciplinar que llevan a cabo diferentes grupos en su seno, la Universitat de Barcelona creó en el año 2006 el Institut de Nanociència i Nanotecnologia (IN2UB).
El instituto quiere contribuir al progreso de la ciencia y la innovación y estimular, a su vez, la competitividad del sector empresarial. Los investigadores que integran el IN2UB provienen de disciplinas muy diferentes, como la física, la química, la farmacia, la bioquímica o la medicina, porque la voluntad del IN2UB es fomentar al máximo la colaboración entre diferentes grupos y centros de investigación, tanto a nivel nacional como a nivel internacional, y contribuir de este modo a potenciar las actividades interdisciplinares de investigación básica y aplicada.