Nanotechnologie umfasst heute ein breites Spektrum von neuen Querschnittstechnologien mit Werkstoffen, Bauteilen und Systemen, deren Funktion und Anwendung auf den besonderen Eigenschaften nanoskaliger (< 100 nm) Größenordnung beruhen.

Die Nanotechnologie ist fester Bestandteil unseres alltäglichen Lebens: Zum Beispiel sorgen Nanopartikel in Sonnencremes für den Schutz der Haut vor UV-Strahlung oder verstärken Autoreifen; mit Nanotechnologie werden pflegeleichte und kratzgeschützte Oberflächen erreicht, und ultradünne Schichten sind wesentliche Bestandteile z. B. von Datenspeichern. Die Technologie wird bereits quer durch Branchen und Industriezweige für unterschiedlichste Anwendungen genutzt und ist weltweit für einen Umsatz von 80 bis 100 Milliarden Euro verantwortlich.

Bei Fraunhofer sind fast ein Drittel aller Institute auf diesem Gebiet tätig. In der Allianz fokussieren sich die Aktivitäten auf multifunktionelle Schichten, beispielsweise für die Optik, das Design spezieller Nanopartikel als Füll- und Effektstoffe (Biomedizin) sowie neuartige Aktuatoren auf der Basis von Kohlenstoffnanoröhren. Auch Fragestellungen zur Toxikologie und Arbeitssicherheit beim Umgang mit Nanopartikeln werden in nationalen und europäischen Forschungsprojekten behandelt.