Industrija nanotehnologije je međudisciplinarno područje istraživanja i razvoja u većini prirodnih i fizikalnih znanosti. Molekularna nanotehnologija od 2011. uglavnom se usredotočuje na razvoj u četiri ključna sektora medicine, vojnih sustava, energetike i računalne znanosti, iako istraživanja mogu dotaknuti gotovo svako područje industrijskog ili komercijalnog interesa. Fokus poslovnih modela tvrtki nanotehnologije u ranom 21. stoljeću uglavnom je na znanosti o materijalima, te sustavima za stvaranje i isporuku farmaceutskih lijekova. To je zato što je stvaranje jedinstvenih kemijskih i materijalnih struktura lakše projektirati nego zrelije nanotehnologije budućnosti, koje će imati sve veći fokus na autonomne, samoreplicirajuće strojeve izgrađene za izvršavanje specifičnih zadataka.
Budući da industrija nanotehnologije može biti nevjerojatno široka i donijeti poboljšanja u materijalima i funkcioniranju strojeva u gotovo svaki proces, obrazovanje o nanotehnologiji mora pokušati prenijeti osjećaj razumijevanja mnogih istraživačkih arena. To često rezultira unakrsnom obukom stručnjaka u određenim područjima kao što su fizika, kemija ili kristalografija u područjima kao što su mikrobiologija i elektrotehnika kako bi mogli raditi u drugim disciplinama kako bi u potpunosti razumjeli procese koji djeluju na molekularnoj razini. Novi studenti u području nanotehnologije moraju steći temeljno razumijevanje nekoliko područja ljudskog znanja. To uključuje fiziku, kemiju, mikrobiologiju i srodne znanosti o životu te praktične primjene ovih znanosti u različitim područjima inženjerstva.
Rast novonastale industrije nanotehnologije financiraju različite vlade diljem svijeta, od onih u Europskoj uniji, do Japana, Indije, Rusije, Sjedinjenih Država i Australije. Od 2011. godine procjenjuje se da se 10,000,000,000 USD godišnje troši na takva istraživanja na globalnoj osnovi, a očekuje se da će se ta brojka povećati na 65,000,000,000 USD do kraja iste godine. Procjene su da će do 2014. godine globalni troškovi istraživanja iznositi 100,000,000,000 USD, a do 2015. godine trebali bi se približiti 250,000,000,000 USD. Zemlje u razvoju također uvelike ulažu u industriju nanotehnologije, pri čemu su izdaci Kine nadmašili rashode SAD-a 2011.
U mnogim aspektima, uspješna izgradnja bilo koje održive nanotehnološke aplikacije je utrka do cilja gdje će pobjednik posjedovati patente za uređaje ili materijale koji imaju potencijal imati globalne implikacije i promijeniti društvo na nepredviđene i revolucionarne načine. Mnogi znanstvenici vide industriju nanotehnologije kao početak druge industrijske revolucije koja se tiho odvija u laboratorijima diljem svijeta i koja uglavnom prolazi nezapaženo od strane javnosti. To je unatoč činjenici da je nekoliko tisuća proizvoda i materijala već na prodaju na maloprodajnom tržištu od 2011. sa značajkama koje su osmišljene u nanotehnološkoj mjeri.
Rašireno zanimanje za industriju nanotehnologije izravan je rezultat toga koliko je to znanost opće namjene. Ima sposobnost preuzeti bilo koji poznati kemijski ili strojni proces i učiniti ga učinkovitijim i moćnijim kontroliranjem reakcija koje se događaju na atomskoj i molekularnoj razini, što je bez presedana u ljudskoj povijesti. Skaliranje kontrole ovih procesa do makrorazine svakodnevne ljudske aktivnosti ima potencijal da napravi industrijske procese koji mogu reciklirati 100% svojih otpadnih proizvoda ili uzeti otpad koji su proizveli prethodne generacije društva i rafinirati ga u korisne nove materijale ponovnom izgradnjom. njegova osnovna molekularna struktura.
Nanotehnološki strojevi također imaju potencijal da zaobiđu temeljne zapreke u ljudskom razumijevanju. Djelujući kao oblik univerzalnog mehaničara, takvi programirani mikroskopski strojevi možda će jednog dana moći zamijeniti oštećene stanice ili organe u ljudskom tijelu proizvodnjom novih od molekularne skale naviše, bez potrebe za razumijevanjem što je uzrokovalo zatajenje organa. na prvom mjestu. Industrija nanotehnologije stoga ima za cilj iskoristiti prednosti znanja iz kemije, fizike i biologije kako bi djelovala kao oblik radnika na montažnoj traci, zamjenjujući istrošene materijale i sustave novima uz korištenje potencijalnog otpadnog materijala kao izvorne tvari za to. . Prirodni sustavi poput drveća to su činili od pamtivijeka gradeći složene strukture jednu po jednu ćeliju, ali je, donedavno, ljudsko društvo djelovalo samo da oblikuje i koristi krajnje rezultate takvog rasta.
I K. Eric Drexler sa svojom knjigom iz 1986., The Engines of Creation, i govor Richarda Feynmana iz 1959., There’s Plenty of Room at the Bottom, smatraju se temeljnim iskrama koje su stvorile buru interesa za znanost i inženjerstvo za industriju nanotehnologije. Drexler je vjerovao da ne postoje temeljna ograničenja za stvaranje samoreplicirajućih molekularnih strojeva koji bi na kraju mogli izgraditi bilo koji uređaj ili materijal od opće izvorne materije. Feynman je promovirao istu ideju navodeći da je izravna manipulacija atomima praktična mogućnost.