物理学的传统观念，视晶体的有序排列为物质的主体，而其中的缺陷、杂质等是次要的。德国物理学家Gleiterl980年创造性地提出把缺陷作为物质的主体，经过多年研究，1984年他终于获得了双组元材料，即晶态组元和界面组元，二者各占50％。晶态组元原子仍然是有序排列的，而界面组元则存在着大量缺陷，原子有序排列发生了变化。这种具有特殊结构的材料被称为物质新态——纳米材料。

    实验表明，纳米材料具有许多鲜为人知的奇异特性。纳米铜(晶粒尺寸为8nm)的自扩散系数增大10倍，膨胀系数比普通铜成倍增大。纳米硅的光吸收系数比普通单晶硅增大几十倍。在通常情况下陶瓷是脆性材料，因而限制了其应用范围，而纳米Ti02陶瓷却变成了韧性材料，在室温下可以弯曲，塑性形变高达100％。纳米金属颗粒以晶格形式淀积在硅表面，可以形成高效电子元件或高密度信息存贮材料。超细颗粒铁表面覆盖一层5nm—20nm厚的聚合物，可固定大量蛋白质或酶，在控制生物反应和酶工程中将起重要作用。北京理工大学纳米技术实验室研制的纳米Zn0薄膜具有很好的C轴取向，有良好的压电效应；该实验室利用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)技术(图1)，成功地生长出纳米硅(nc—Si：H)薄膜(图2)，具有良好的压阻效应(图3)。据英刊报道，已经制备成功一种尺寸只有4nm的复杂分子，具有“开”和“关”的特性，可以由激光驱动，开关时间很快，这将为激光计算机的研制提供技术基础。

    只要控制结构颗粒的大小，就能制造出强度、颜色和可塑性都能满足用户要求的纳米材料，这项技术具有巨大的商业价值。科学家在了解这些无与伦比的材料及其有用的特性方面已经取得了很大的进展，已经用纳米材料做出了各种产品——从陶瓷到电子产品，它们肯定还会在无数其他领域找到更为广泛的应用。
事实上，纳米技术的应用是多方面的，将引导众多传统产业的改造升级，激发新的工业革命。