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Otro concepto importante en este campo de estudio es el de las nanopartículas las cuales son
agrupaciones de átomos de uno o varios compuestos que miden varios nanómetros de diámetro. Las
propiedades fisicoquímicas de estas partículas nanométricas, por ejemplo, su actividad catalítica y
su interacción con la luz, dependen de su tamaño y de su geometría y, en general, difieren
drásticamente de las propiedades que muestra el mismo material a escala macroscópica. Para
explicar las propiedades de las nanopartículas se recurre principalmente a la mecánica cuántica.
A la escala nanométrica, las propiedades dependen no solo del tamaño de la nanopartícula sino
también de la forma en la que están acomodados los átomos. Aun cuando dos nanopartículas están
formadas por el mismo material y con el mismo número de átomos, si su estructura geométrica es
diferente, sus propiedades serán distintas (Fig. 1).
Figura 1. Nanopartículas formadas por el mismo número de átomos con distinta estructura geométrica: a)
icosaédrica y b) cuboctaédrica. El arreglo distinto de los átomos les da propiedades fisicoquímicas
diferentes.
Por su parte, las estructuras nanométricas son aquellas que miden nanómetros en al menos una
de sus dimensiones; las otras dimensiones pueden ser de mayor tamaño. Por ejemplo, los nanotubos
de carbono tienen un diámetro de algunos nanómetros y pueden tener varias micras de longitud (Fig.
2).
En la primera mitad del siglo XX, ya existía la posibilidad de observar la materia a nivel
nanométrico gracias a los microscopios electrónicos que para entonces se habían desarrollado. Para
formar la imagen, estos microscopios emplean un haz de electrones, a diferencia de los
microscopios ópticos que emplean un haz de luz, y con ello se logra una mucho mayor resolución de
las imágenes. Un microscopio de este tipo es el microscopio electrónico de barrido (SEM, del inglés
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