Die Naturwissenschaft Chemie erforscht die Eigenschaften, Zusammensetzung und Umwandlung von Stoffen bzw. Substanzen und der Verbindung von Stoffen bzw. Substanzen. Auch wenn dieser Bereich noch lange nicht zu Ende erforscht ist, erhält er doch durch die Nano-Chemie einen gewaltigen Zugang an neuen Möglichkeiten.
Denn in der Nano-Chemie geht es nicht mehr nur um die Auswahl der richtigen Stoffe, die man braucht, um eine gewünschte Reaktion oder ein gewünschtes Material zu erhalten. Hier geht es um die Veränderung der gewählten Substanzen selbst, ohne dass sich aber an deren molekularen Zusammensetzung etwas ändert. Dies ist möglich durch das „Einarbeiten“ von Nanopartikeln.
So hat man sich z. B. gefragt, wie das Abperlen von Wassertropfen an einer Lotusblüte funktioniert. Dabei rollen die Wassertropfen nämlich den Schmutz auf und nehmen ihn mit, sie gleiten nicht wie wir es gewohnt sind, einfach über den Schmutz drüber. Das Geheimnis sind spezielle Wachsnoppen im Nanobereich, welche die Oberfläche eines Lotusblattes ausmachen.
Mit der Nano-Chemie kann man diese raffinierte Oberflächenversiegelung imitieren. Nano-Putzmittel mit Abperleffekt, selbstreinigende Glasscheiben oder kratzfeste Autolacke sind die ersten Resultate. Der Clou: Die chemische Zusammensetzung dieser Stoffe ist die gleiche geblieben. Der Zusatzeffekt kommt nur durch die Nano-Partikel zustande. Solche Nanopartikel mit speziellen chemischen Eigenschaften zu entwickeln ist die Herausforderung für die Nano-Chemie.