أحد التطورات الحديثة في الفيزياء النانوية هو قدرة بعض الجزيئات النانوية على التجمع ذاتيًا في هياكل منظمة مثل البلورات النانوية، مما يمهد الطريق لتصميم مواد جديدة بخصائص مُبرمجة مسبقًا. المواد النانوية التي تتجمع ذاتيًا هي مواد تتكون من جزيئات أو جسيمات نانوية تتنظم تلقائيًا لتشكيل هياكل معقدة دون تدخل خارجي. هذا التجميع الذاتي يحدث نتيجة للتفاعلات بين الجسيمات بهدف الوصول إلى حالة توازن ديناميكي وتقليل الطاقة الحرة للنظام.