Символом идеального применения нанотехнологий считается «демон Максвелла» — чисто гипотетическое существо, способное оперировать любым материалом на уровне молекул и атомов для построения объектов с заданными свойствами и характеристиками. К сожалению, такой уровень контроля над нанообъектами в принципе невозможен, так как, на момент текущего развития техники, для этого бы потребовалось бесконечно много энергии и времени. Такие операции вполне возможны с помощью, например, острий атомно-силовых микроскопов, но только с упорядочиванием атомов в количестве нескольких штук.
Сейчас часто упоминают «нанороботов» — искусственных машинах очень малого размера.
На 7-ой Международной конференции по нанотехнологиям (Висбаден, 2004 г) предложили выделить несколько типов наноматериалов:
— нанотрубки и нановолокна;
— нанопористые структуры;
— наноструктурированные поверхности и пленки;
— наночастицы;
— нанодисперсии (коллоиды);
— нанокристаллы и нанокластеры.