经过多年的发展，纳米科技对世界产生了深远的影响。在纳米科技领域，大量原创性成果不断涌现，这些原创性成果与信息、生物医药、环境、能源、材料等诸多产业领域结合，引发了产业的深度变革。据美国市场研究人员预测，到2014年，全世界纳米技术产业市场规模将达到2.6万亿美元，相当于目前电子信息和通信2大行业的总和。众多世界500强企业纷纷看好纳米技术产业的战略前景并积极布局，美国Intel、IBM、韩国三星公司和日本的索尼公司均已在不同的领域占领了纳米产业的高地。
目前，纳米科技产业总的发展趋势为：产业初具规模，呈现加速发展态势；全球大型企业越来越重视纳米技术研发；世界范围内，产业界对纳米技术的投资远远超过政府投资；纳米技术迅速向各个产业部门渗透，纳米器件和纳米生物医药产业化加速发展，纳米能源、环境领域的应用不断提升。
过去10年是纳米材料制备和加工发展的活跃时期，出现了很多新的纳米材料和纳米器件，与此同时，也诞生了许多新的加工制造技术。应用纳米加工技术已经制造了一些商业产品，包括存储器件、显示器件、运算器件和光学器件等，形式多种多样。目前，纳米科技与信息产业的结合正朝着应用新材料、高度集成化、高速度、低功耗、低成本、结构立体化方向发展。 众所周知，随着计算机主要微电子器件的发展，计算机已经从几间房子大小的庞然大物演变为可以装入口袋的微型器件，这种翻天覆地的变化使人们对未来系统的高性能和小体积化发展寄予了很高的期望。近年来，纳米电子器件的研究发展迅速，器件纳米化成为未来器件发展的重要方向。纳米电子器件具有尺寸小、功能多、高密度集成、低成本、大规模生产等潜在优势，器件的理论模型和制作工艺正在快速发展，许多难题已经在实验室和大规模生产层面被攻克，部分纳米电子器件本身的稳定性、可靠性不高等问题已经得到了很大的改进，部分适合于大规模生产的方法被开发出来，使纳米器件进入了产品化阶段。 例如，在欧债危机持续发酵，经济危机蔓延全球，宏观经济形势不景气的大背景下，英特尔公司在2012年第2季度的收益同比增长了4%，呈现出逆势上涨的态势，其原因就是英特尔公司利用先进的22nm工艺制程和3D结构晶体管技术。在过去的20年里，英特尔公司一直依靠领先的技术，牢牢霸占PC处理器和服务器处理器2大市场，占据这2个领域大部分的市场份额。2011年1月，英特尔公司发布了全新的Sandy Bridge架构，第一次实现了将处理器、图形核心、视频引擎封装在单一芯片中，并将中央处理器（CPU）的效能提升到了新的高度，而在2012年的“Tick年＊”，则迎来了新的22nm Ivy Bridge架构。虽然Ivy Bridge架构是Sandy Bridge架构的22nm工艺升级版，但Ivy Bridge并非仅仅是将工艺制程升级为22nm，同时它还带来了诸多新的特性，如其内部还采用了先进的Tri-Gate 3D制造工艺，这也是自硅晶体管问世50多年来，3D结构晶体管首次实现批量生产。与之前的32nm 2D晶体管相比，22nm的3D三栅极晶体管，可以在大量增加晶体管的同时有效控制芯片的体积，并在低电压下可将性能提高37%。受限于物理结构，传统的2D型晶体管已经严重制约了摩尔定律的进步与发展，而3D三栅极晶体管的出现无疑又为摩尔定律开启了一个新的篇章。 纳米技术在生物医药领域中的应用，已成为本世纪最重要的前沿科学技术之一。经过10年来的发展，纳米技术对生物医药发展产生了重要的推动作用，已为医学与生物学领域发生变革奠定了基础，早期的工作证明，基于纳米材料和纳米结构所具有的特殊性能，可以开发出有别于传统疾病检测、治疗和预防方法，并且具有巨大的市场潜力。 在纳米科技与生物医药产业结合的过程中，疾病诊断、预防和治疗对纳米技术提出了具体的要求，如早期诊断和预警，代谢产物中生物标志物的发现，及其微量或痕迹量的样品快速检测，适于大量或批量的实用检测技术平台，载体的效率和容量，靶向、缓释、可控的药物载体和药物筛选，甚至是突变或个体化差异的检测、诊治等。如何利用纳米材料开发出纳米抗肿瘤药物、纳米抗病毒药物、纳米抗菌药物、纳米抗炎镇痛药物、纳米激素类药物、纳米多肽蛋白类药物、纳米基因药物、纳米中药等多种纳米药物；研制出用于肿瘤、病毒、食品安全等检测高灵敏度、高准确率的纳米生物传感器；制造纳米止血材料，纳米伤口愈合材料，纳米干细胞诱导材料、口腔治疗材料、纳米诊断试剂等纳米生物医用材料等，成为纳米科技与生物医用交叉融合的新课题，这些纳米生物科技产品的诞生也将带来该领域巨大的市场。 另外，以纳米技术为基础的纳米药物传递系统是现代医药发展的重要方向之一。与普通制剂药物相比，药物的纳米结构带来了更大的表面积、更强的化学活性、更快的吸收速度，在通过各种类型的生物体屏障、控制药物的释放速度、设定药物的靶向性等方面，具有一般药物的不可替代性，为药物研究开辟了全新的领域。同时，这类纳米药物载体的发展，也为现代给药系统的研究提供了新的思路，它所具有的特殊性能使其在临床疾病治疗和诊断中将具有十分广泛的应用前景。目前，国内外许多纳米药物制剂已经研发成功并上市销售，得到了很好的临床效果，例如提高了原制剂的口服生物利用度，延长了药物作用的时间、降低了药物的不良反应风险，提高了药物的治疗效果等。 然而，国内外还没有建立纳米药物的相关标准，特别是纳米药物的生物安全性评价流程尚未确立。因此，纳米医药在开发的过程中还将不可避免地受到制约和影响。尽管目前世界范围内纳米药物传递系统应用已进入到了产业化阶段，但是仍有许多问题需要解决。纳米材料在细胞层次和组织层次上、分别对生物产生的综合影响、药物或诊断试剂对纳米材料尺寸和其他性质的依赖程度、纳米材料在生物体内的分散及循环问题和纳米材料的生物效应等还需要进一步研究和探索。 在生物医用材料中，骨骼组织修复材料经历了由完全惰性到具有一定生物活性的发展过程。早期植入材料的目标是在匹配被替换组织力学性能的基础上，尽可能减少引起宿主的免疫反应。但是，长期临床跟踪及研究发现，成骨速度慢、质量差是现阶段骨骼组织生物材料存在的主要缺点。然而，随着科技的进步，为满足人们提高生活质量的诉求，改善植入体与组织的有效、高质量整合性能成为研究的热点。其中，具有一定表面活性的生物医用材料逐渐得到关注，具有“主动修复功能”和“可调控生物响应特性”的第3代生物活性材料将成为当前研究和未来发展的方向。 环境是人类生存和发展的基本前提，随着社会经济的发展，环境日益恶化，近20年来，全球范围内日益严重的气候污染，如酸雨、光化学烟雾、臭氧层空洞、雾霾天气等，都是不断向大气层中排放的各种气体和烟尘污染物造成的。除此之外，土壤污染、河道水污染等环境问题也时刻威胁着人类的健康。环境治理已经成为刻不容缓的问题，需要更有效、更经济的办法来监测环境中的污染物，减少工业污染源排放，以及清理受污染的地区。当前，发展环境治理新技术具有重要的意义且十分迫切。世界各国均开始限制污染物的排放量，逐步加大了对环境治理领域的投入，鼓励研究单位开展相关领域的科技研究，研制适合环境治理的新技术并实现工业化生产。由于纳米材料所具有的独特性质，近年来已经逐渐应用于空气净化、污水处理、污染土壤治理等环保领域。 纳米技术与环境产业结合的目标是解决全球可持续性发展的问题，利用纳米技术提供洁净的水源，减少工业对环境的影响，减轻污染的影响，可持续的矿物提取与使用等。应用纳米新材料、绿色生产工艺、废物资源化等也成为近年来纳米技术的发展趋势。 在水处理方面，已经开发出具有高吸附容量和选择性纳米吸附剂，能够从受污染的水体中高效地去除阴、阳离子和有机物质，这些纳米吸附剂包括纳米粘土、金属氧化物纳米粒子、沸石、纳米多孔碳膜、纳米多孔聚合物等；能够有效地将有毒有机物质和负氧离子转化为无毒副产物的纳米催化剂和具备氧化还原活性的纳米粒子，包括能够被可见光活化的纳米二氧化钛光催化剂、具有氧化还原活性的零价纳米铁、双金属纳米催化剂等；能够杀灭受污染水源中的细菌，同时不产生有毒副产物的纳米杀菌剂，包括氧化镁纳米粒子、银纳米粒子和具有生物活性的枝状聚合物；用于水处理、脱盐和再生的纳米结构滤膜和反应膜，包括能够除去水中的细菌和病毒的碳纳米管滤膜、具有高水通量的反渗透膜、具有更高分离效率和水通量的纳米纤维聚合物膜；基于纳米粒子的过滤系统和设备，包括能够使用低压膜过滤除去水溶液中离子的枝状聚合物增强的超滤系统、海水脱盐系统等。 在环境监测方面，与传统传感器相比，纳米传感器能耗更低，对资源需求量更小，而且重复利用性更好。设备中可以整合多种传感与检测模块，如化学模块、光学模块和机械模块等。工程纳米材料在传感和检测设备中的应用使开发新一代的环境监测理念、设备和系统成为可能。一些可实现的应用包括检测气态、液态或土壤中的化合物、细胞、器官、组织等生物介质中的样品采集与检测，以及压力、温度和距离等物理参数的监测。即使有害目标分析物的浓度非常低，纳米传感器也能够进行快速、准确的检测。 在减少排放方面，基于纳米材料巨大的比表面积和高表面活性，开发的汽车尾气高效净化系统、电厂脱硫脱硝、石化工业用催化剂，可以提高资源利用率，减少对环境废气排放；基于纳米复合材料的高强度、轻质等性能，可以实现汽车材料轻量化，减少钢材的使用和温室气体排放；在化学工业生产上，利用纳米材料的吸附特性，可以实现废弃物质循环利用，减少固体废弃物排放的目的；利用纳米材料催化特性，可以生产可降解包装材料，减少废弃物对环境影响等。 当今人类社会发展面临着一方面快速发展和人口急剧增长导致的对能源需求量的大幅度增加，另一方面由于石油、天然气和煤炭等化石能源濒临枯竭的危险。因此，除利用传统能源之外，充分利用清洁可再生的太阳能、风能、地热能、生物质能、潮汐能和核聚变能等新能源，是国家维持长久可持续发展的必要保证。而纳米材料与这些能源技术的结合，可以提高能源的利用效率，降低成本，使能源技术朝高转化率、高能量密度、高功率密度、高效节能方向发展。具体来说，利用纳米技术，通过控制光与固体材料的相互作用，可制备低成本半导体光伏器件，制备将太阳能高效转换为化学能源的光催化剂，开发在多种能源应用中能满足不同分离需要的新型纳米膜材料，将化学能源转换为电能（反之亦然），提高电池的能量及功率密度，解决显示、固态照明、热电转换、摩擦等领域的效率问题。 例如，大规模太阳能利用面临的挑战主要来自2个方面：提高光伏电池的效率和降低成本。事实上，提高光伏效率和成本有着密切的关系。假如效率提高30%而成本不增加，相当于价格降低30%以上。纳米材料的引入，使得非硅基太阳能电池的成本显著下降，同时光电转化效率提高，增加了其替代硅基太阳能电池的可能性。在大容量、高电压应用领域，锂离子电池的使用寿命有待进一步提高。近年来，多起安全事故引起了人们对锂离子电池安全性的普遍关注。长寿命、高安全性的锂离子电池成为重要的发展方向，具有比容量高、循环性能好、存储性能好、安全性好的储能电池成为未来的发展目标。新型纳米正负极材料及隔膜材料的应用，将使锂离子电池的比容量、循环性能、安全性等指标得到进一步提高。＊注：英特尔公司对CPU更新有一个规律：即在双数（tick）年，会对CPU芯片的封装工艺进行提升；在单数（tock）年，会对CPU芯片的价格进行重新设计，这就是著名的“Intel Tick-Tock”，又称 “钟摆理论”、“钟摆战术”等。