Nanomaterialien sind Werkstoffe mit mindestens einer charakteristischen Strukturgröße unter 100 nm. In diesem Regime dominieren Grenzflächen-, Quanteneffekte und hohe spezifische Oberfläche, was zu veränderten mechanischen, elektrischen, optischen und chemischen Eigenschaften führt. Beispiele sind Nanopartikel, Nanodrähte, Dünnschichten und Nanokomposite. In den Materialwissenschaften ermöglichen sie maßgeschneiderte Funktionalitäten für Katalyse, Energiespeicherung, Sensorik, Leichtbau und Biomaterialien.