Trong công nghệ nano, hạt nano được ứng dụng sớm nhất, nhiều và đa dạng nhất. Hạt nano là một phần quan trọng của vật liệu nano. Nói đến hạt nano, người ta nghĩ đến một loại vật thể rất nhỏ, dễ tách riêng, thường là có rất nhiều; còn vật liệu nano, ngoài hạt nano có thể còn có cả vật khối. Theo ngôn ngữ công nghệ, tuy không thật rành mạch nhưng nói đến hạt mịn (fine particle), người ta quen nghĩ rằng
đó là hạt có kích thước từ 2.500 nm đến 100 nm, còn hạt siêu mịn (ultrafine particle) có kích thước từ dưới 100 nm đến 1 nm. Gần đúng, ta có thể xem hạt siêu mịn là hạt nano. Dưới 1 nm là xấp xỉ kích thước của phân tử, hạt dưới kích thước nanomet xem như là phân tử. Mặc dù hạt nano là một lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng mới xuất hiện gần đây nhưng thực ra đã có một lịch sử lâu đời. Vào thế kỷ IX, X ở
châu Âu đã xuất hiện những bình sứ mặt ngoài màu sắc đẹp và óng ánh so với các bình sứ từ gốm khác đã thu hút được sự hiếu kỳ của các thương gia nước ngoài . Sau này phân tích ra thì đó là do có những hạt bạc và đồng kích cỡ nano mà bằng một cách nào đó, người thợ thủ công ngày ấy đã biết cách làm cho chúng hình thành trong một lớp cực mỏng ở sát bề mặt của men sứ. Màu sắc óng ánh, lộng lẫy khác thường có được là do những hạt kim loại kích thước cực nhỏ đã phản xạ chọn lọc ánh sáng khác với phản xạ màu trắng, màu vàng của bạc và đồng ở dạng khối bình thường.
Năm 1831, Michael Faraday đã nghiên cứu và chứng minh rằng những màu sắc đặc biệt của các hạt kim loại là do kích thước rất nhỏ của chúng chứ không phải là do trạng thái cấu trúc của chúng mang lại3.
Sự khác biệt về tính chất của vật liệu nano so với vật liệu khối bắt nguồn từ
SVTH: Lý Ngọc Phong 18