تحقیق و کاربردهای مرتبط بطور مساوی متنوع هستند، که از فزیک دستگاه مرسوم گرفته تا به شیوه های جدید که مبتنی بر تنظیم خودی مالیکولی، از بوجود آوردن مواد جدید با ابعاد با مقیاس نانو تا به کنترول ماده در یک مقیاس اتومی است.