Nanoanaliza je fensi zvuči riječ koja samo znači gledanje nečega u nanometarskoj skali. Gledanje kroz prozor možete nazvati “makroanalizom”, jer uključuje analizu scene na makro skali. Nanoanaliza se provodi korištenjem bilo kojeg broja tehnologija koje mogu razlučiti slike na nanorazini — skenirajući tunelski mikroskopi (STM), mikroskopi atomske sile (AFM), skenirajući sondni mikroskopi (SPM), transmisijski elektronski mikroskopi (TEM), poljski emisioni mikroskopi (FEM) , a za najveću rezoluciju, rendgenska kristalografija.
Nanoanaliza je doista uzela maha s izumom rendgenske kristalografije 1914. Prva kemikalija čija je atomska struktura snimljena bila je kuhinjska sol, NaCl. Rentgenska kristalografija ne daje točnu sliku objekta pod nanoanalizom – umjesto toga, reflektira x-zrake (koje imaju male valne duljine) od kristala i snima se difrakcijski uzorak, slično onome što se vidi kada netko drži kristal na svjetlo i promatra kako se svjetlost reflektira. Kako se kristal polako okreće, difrakcijski uzorak se nastavlja snimati, a pomoću sofisticiranih matematičkih tehnika, istraživač može ekstrapolirati atomsku strukturu kristala.
Nanoanaliza se koristi u razne svrhe otkako je prvi put otkrivena. Rentgenska kristalografija korištena je za prikaz strukture stotina tisuća spojeva, od najjednostavnijih monoatomskih kristala do složenih proteina. Podatke rendgenske kristalografije upotrijebili su Watson i Crick da formiraju svoju hipotezu o strukturi DNK s dvostrukom spiralom 1953. godine.
Nanoanaliza može biti izazovna jer su mnoge tehnike snimanja u nanorazmjerima toliko osjetljive da uzorak mora biti atomski savršen kako bi slika dobro ispala. Stoga je najteži dio snimanja uzorka pronaći dobar.
Nanoanaliza je korištena kako bi se pokazalo kako nanoska struktura materijala može promijeniti njegova svojstva na makro skali. Na primjer, određeni materijali s ponavljajućim strukturama nanorazmjera, nazvani metamaterijali, imaju neobična optička ili električna svojstva. Sedef, koji se nalazi u kamenicama, i određene vrste krila leptira imaju prekrasan proziran izgled zbog pravilnosti u njihovoj strukturi nanorazmjera. Bez nanoanalize, nikada ne bismo znali mehanizam iza ovoga.