در 29 دسامبر 1959 در موسسه فناوری کالیفرنیا، ریچارد فاینمن سخنرانی تحت عنوان “در آن پایین جای کار بسیاری وجود دارد” ایراد کرد که در آن سخنرانی گفت: “تک سلول به وجود آورنده انسان حاوی کلیه اطلاعات مربوط به شکل ظاهری و برخی خصوصیات روحی اوست که از والدین خود به ارث می برد. با تقسیم سلولی، این اطلاعات به سلولهای جدید منتقل می شوند. علاوه بر ثبت اطلاعات، این سلولها مانند ماشینهای کوچک کاملا برنامه ریزی شده عمل کرده و قسمتهای مختلف بدن انسان را به گونه ای می سازند که با تعامل دقیق و حساب شده، انسان می تواند به زندگی خود ادامه دهد. حال تصور کنید ما بتوانیم ماشینهای هوشمندی را در این مقیاس تولید کنیم .”
    هر ماده ای که تاکنون کشف شده است، مجموعه ای از خواص را از خود نشان می دهد که به ابعاد آن بستگی دارد. خواص حرارتی، خواص ذوبی، خواص مغناطیسی و ساختارهای بلوری همگی می توانند از اندازه ذره تاثیر بپذیرند. هنگامی که هر کدام از مواد (اعم از کامپوزیت ها، پلیمرها، نیمه هادی ها و …) را به صورت متشکل از نانو ذرات بسازیم، زیر مجموعه ای جدید از خواص در آنها ظاهر می شود. در تولید نانو مواد خلوص، تک توزیع بودن، پیوستگی ساختاری و خواص شیمیایی دیگر بسیار با اهمیتند.
    خواص مکانیکی در روند کاهش اندازه ذرات از مقیاس میکروسکوپی به محدوده نانو متری، تغییرات شگرف و در عین حال جالبی دارند.
    مطالعات اولیه رفتارهای زیر را برای مواد نانو ساختار در مقایسه با مواد درشت دانه معمول نشان دادند:

• مدول الاستیک کمتر
• سختی و استحکام بالاتر
• شیب کمتر و یا حتی منفی در رابطه هال - پچ در منحنی سختی