En fait, la nanotechnologie est devenue un enjeu scientifique et économique majeur de la société moderne. Les propriétés prometteuses des nanomatériaux expliquent leur application accrue dans pratiquement tous les secteurs et l’afflux d’investissements dont ils font actuellement l’objet.
Les nanoparticules ont des propriétés physiques, chimiques et structurelles différentes des autres matériaux « classiques ». Comme elles sont extrêmement petites, elles présentent un rapport surface/volume très important. Un grand nombre de leurs atomes est situé à leur surface et ces nanoparticules ont dès lors une importante activité de surface. Ceci explique pourquoi les propriétés physiques et chimiques des nanomatériaux peuvent être différentes de celles des produits en vrac avec la même composition chimique .

Leurs propriétés physiques et chimiques leur permettent, entre autres, d’agir comme catalyseurs (accélérateur/facilitateur) dans les réactions biochimiques et elles définissent également leurs activités biologiques. En outre, en raison de leur taille minuscule, les nanoparticules peuvent intervenir directement et utiliser le métabolisme des cellules. Plus simplement, les nanoparticules peuvent être assimilées et se déplacer à l’intérieur des cellules, en suivant le mécanisme utilisé par les cellules elles-mêmes.

Les caractéristiques spécifiques biochimiques et biocinétiques (« comment elles se déplacent dans le corps ») des nanoparticules sont à l’origine de leurs applications biologiques dans l’alimentation, l’agriculture, la médecine et la toxicologie. L’évolution de leur activité biologique (par rapport aux produits en vrac correspondants) peut être un avantage (activité antimicrobienne et antioxydante, support de traitement, pénétration de la barrière cellulaire pour administrer les médicaments, etc.), un inconvénient (toxicité, stress oxydatif, dysfonctionnement cellulaire, etc.) ou même parfois les deux à la fois.

Les techniques et les modèles existants utilisés pour évaluer les risques des nanoparticules et des nanomatériaux ne sont pas suffisamment précis pour déterminer dans quelle mesure ils sont nocifs pour l’homme et l’environnement. Il existe des indications que certaines nanoparticules ont des propriétés nocives, mais la raison pour laquelle elles pourraient être nocives reste non élucidée. Bien sûr, cela ne s’applique certainement pas à tous les nanomatériaux et les nanoparticules.

La diversité des nanoparticules augmente considérablement, parallèlement au nombre de leurs applications. Leurs caractéristiques et les risques qui y sont liés, dépendent de leur composition chimique, de leurs caractéristiques physiques (taille, forme, stabilité, etc.) et des matrices (dans lesquelles elles se trouvent). Par conséquent, mesurer ces propriétés est essentiel pour contrôler les risques inhérents à l’introduction de ces nouvelles technologies.