L'échelle des objets typiquement comprise entre 1 et 100 nanomètres, où les effets quantiques deviennent significatifs.L'échelle nanométrique est la gamme de tailles comprise approximativement entre 1 et 100 nanomètres — environ un millième de la largeur d'un cheveu humain. À cette échelle, les matériaux se comportent différemment qu'à l'état massif : les effets quantiques deviennent significatifs, les atomes de surface dominent, et des propriétés comme la couleur, le point de fusion et la conductivité électrique peuvent changer radicalement. C'est le domaine où la physique classique des objets quotidiens rencontre le monde quantique des atomes et des électrons.
Le concept de l'échelle nanométrique a été popularisé par Richard Feynman dans sa conférence de 1959 « Il y a de la place en bas », bien que le terme « nanotechnologie » ait été inventé plus tard par Norio Taniguchi en 1974.
À l'échelle nanométrique, la longueur d'onde des électrons devient comparable à la taille des structures, ce qui fait apparaître des effets de confinement quantique. Le rapport surface/volume devient énorme, ce qui signifie que l'énergie de surface et les interactions avec l'environnement jouent un rôle prépondérant. Les fluctuations thermiques et l'effet tunnel quantique deviennent également plus prononcés, conduisant à des phénomènes comme des points de fusion dépendant de la taille et des niveaux d'énergie électroniques discrets.
L'ingénierie à l'échelle nanométrique est utilisée en électronique (les transistors des puces modernes mesurent quelques nanomètres), en médecine (nanoparticules pour l'administration ciblée de médicaments) et en science des matériaux (composites plus résistants et plus légers).
Les nanoparticules d'or à l'échelle nanométrique apparaissent rouges ou violettes en solution, et non jaunes, car leur résonance plasmonique se déplace avec la taille.
