เนื่องจากสมบัติที่แข็งและเบา จึงได้มีการพิจารณาในเชิงวัสดุศาสตร์เกี่ยวกับ การนำท่อนาโนคาร์บอนไปใช้ในการสร้างอากาศยาน ปัจจุบันลำตัวของเครื่องบินทำจากวัสดุ ที่มีอะลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบ ถึงแม้อะลูมิเนียมแข็งน้อยกว่าเพชรมาก แต่เบา สามารถทำให้เป็นรูปต่างๆ ได้ดี โดยไม่เปราะหรือแตกง่าย และราคาไม่แพง แต่หากใช้ท่อนาโนคาร์บอน เครื่องบินจะมีน้ำหนักลดลงได้ถึง ๕๐ เท่า โดยมีความแข็งแรงเท่ากัน หรือมากกว่า และคาดว่า ต้นทุนจะต่ำกว่าเดิม นอกจากเครื่องบินแล้ว ยังอาจนำไปใช้กับยานอวกาศด้วย การพัฒนาด้านวัตถุดิบโดยใช้นาโนเทคโนโลยี จะทำให้ประสิทธิภาพเชิงพาณิชย์ ของธุรกิจการบินสามารถปรับตัวดีขึ้นอีกมาก ปัจจุบัน ได้มีการนำท่อนาโนคาร์บอน มาใช้เป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์ ที่ใช้สมบัติในระดับจุลภาคของสาร เช่น กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมแบบกราด รวมทั้งการใช้เป็นส่วนผสมกับวัสดุอื่น เช่น พอลิเมอร์ เพื่อทำให้โครงสร้างของผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาไปสู่สิ่งที่เรียกว่า สายนาโน (nanowire) ซึ่งจะสามารถใช้เป็นชิ้นส่วนทรานซิสเตอร์ หรือประตูสัญญาณตรรกะ (logic gates) อันจะทำให้เกิดการปฏิวัติกระบวนการผลิต ในระบบอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์

            เนื่องจากอนุภาคนาโนมีขนาดเล็กจิ๋วและมีพื้นที่ผิวต่อปริมาตรมาก จึงได้รับความสนใจเป็นพิเศษ ในอุตสาหกรรมสารเร่งปฏิกิริยา (catalyst) ซึ่งเกี่ยวข้องกับพื้นที่ผิวโดยตรง และยังนำไปใช้เป็นตัวตามรอย โดยเฉพาะในโครงสร้างที่เล็กมาก และยากต่อการติดตาม หากนำอนุภาคนาโนไปติดตั้ง หรือวางตามตำแหน่งที่เหมาะสม เช่น ผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ หรือโครโมโซม จะทำให้เราสามารถติดตามการทำงานของระบบเหล่านั้นได้ดี ที่สำคัญได้แก่

            ก. ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2)

                        หรือไทเทเนีย เป็นทั้งสารกึ่งตัวนำและเซรามิก สารชนิดนี้ได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลานานกว่า ๑๐๐ ปี แต่ใช้เป็นอนุภาคระดับไมโคร หรือ ๑๐-๖ เช่น เป็นส่วนผสมของสีทาบ้าน และเครื่องสำอาง เพื่อทำให้บริเวณที่ใช้มีความสว่างขึ้นและอยู่ทน เนื่องจาก สารนี้มีลักษณะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง (photocatalyst) จึงได้ถูกนำมาใช้ฆ่าเชื้อโรค และทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม เช่น น้ำ หรือตัวฟอกอากาศ แต่เมื่ออนุภาคไทเทเนียมีขนาดเล็กลง จนถึงระดับนาโน ทำให้สัดส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตรเพิ่มขึ้นมาก และสมบัติสำคัญบางอย่าง เช่น การหักเหแสงนั้นจะเปลี่ยนไป ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพการเกิดปฏิกิริยา และประโยชน์ต่อการใช้งานมากขึ้น การสังเคราะห์อนุภาคนาโนไทเทเนียด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น เชิงเคมี เชิงกล หรือแบบใช้ความร้อนสูง จะทำให้ได้อนุภาคนาโนที่มีสมบัติโดยเฉพาะ ด้านกายภาพ และเสถียรภาพ ต่างกันตามจุดประสงค์การใช้งาน อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์อนุภาคนาโน เพื่อให้ได้ผลผลิตมากพอคุ้มทุน  อนุภาคมีเสถียรภาพสูงพอ และอยู่ในสภาพที่พร้อมใช้งานในรูปแบบต่างๆ ยังต้องมีการศึกษาวิจัยกันต่อไป