من العقبات الكبيرة التي تواجه العلماء العاملين على تطوير تقنية النانو كيفية تصنيع مواد بهذا الصغر، وبكميات كبيرة وأسعار منافسة حيث إن التقنيات المتوافرة اليوم في المعامل لا تسمح بذلك. ولكن مع الوقت، ودخول الشركات التجارية إلى هذا المجال على نحو أكبر، فإنه يتوقع أن تحلّ هذه العقبة، كما يتوقع أن تكتشف اكتشافات كبيرة لفوائد هذه التقنية في السنوات القادمة في الطب، وعلم الأدوية، وعلم المواد . ويقدر عدد الباحثين في مجال تقنية النانو اليوم بحوالي 20,000 باحث في جميع أ أنحاء العالم، وأغلبهم إن لم يكن جلهم يجرون أبحاثهم في أمريكا وأوربا، وبعض الدول الآسيوية، مثل: اليابان والصين وكوريا الجنوبية. وهناك تقدير مفاده أن عدد العاملين في هذا القطاع بعد خمسة عشر عاما سيفوق المليوني شخص ويقدر د. ريتشارد سمالي الحائز على جائزة نوبل في تقنية النانو أن هذه التقنية ستسهم في كثير من المنتجات في مجال الزراعة والغذاء، وبقيمة ملياري دولار وستزيد إلى 20 مليارا بحول عام 2010م، ولا يخفى علينا وجود بعض المنتجات (مثل: المضافات إلى الغذاء) التي أنتجت عن طريق

تقنية النانو، ومثل هذه المنتجات موجودة في بعض أنواع الغذاء مثل: بعض أنواع العصائر. وكذلك من المتوقع أن تسهم تقنية النانو في تحقيق تقدم في كثير من مجالات الزراعة، والغذاء،

والطاقة، وكذلك في توفير الماء النقي، وتعد هذه التقنية حديثة على المستوى العالمي وعلى الرغم من هذه الأمور الملموسة، فلا يزال من الصعب جعل التقنية النانوية إلزامية. كما أن أحد تحديات تقنية الجزيئات هو إيجاد طريقة لتجميع الأشياء باستخدام مقياس جزيئي. وقد عالج العلماء الذرات الفردية بمجهر قوي يسمى مجهر مجسّ المسح (AFM)، ويستخدم هذا الجهاز مجسات صغيرة في مسح سطح الأشياء عند المستوى الذري، كما يمكن استخدام المجس أيضًا في النقاط وترتيب الذرات الفردية للجزيئات. وتستغرق عملية معالجة الذرات واحدة تلو الأخرى وقتاً طويلاً، والطريقة الأخرى تسمى التجميع الذاتي، وربما تكون أسلوبا أكثر فاعلية؛ لصناعة الأشياء الدقيقة، كما يطلق عليها أيضًا التركيبات الجزيئية. ويعتقد العلماء إمكانية توجيه الجزيئات الحيوية أو العضوية عملية التجميع الذاتي للتركيبات الجزيئية  وهناك تحد رئيس يواجه التقنية النانوية ألا وهو كيفية صناعة البنى الثانوية المرغوبة فيها، ومن ثم دمجها لتكون مرئية بالعين المجرّدة، وهذا يتطلب إنشاء واجهة (Interface) بين بني مصممة في نطاق النانومتر، وأخرى في نطاق الميكرومتر. وهناك إستراتيجية شائعة تتجلى في استخدام ما هو معروف بطريقة مقاربة التقسيم - التجميع، وهذه الطريقة تستلزم صنع بنية نانوية بأدوات تستخدم في المجال النانوي، وإنشاء البنى الثانوية وفق تقنيات تركيب محددة. ومن ثم عرضها للعالم في المجال الميكرومتري عن طريق استخدام عملية مقاربة التقسيم. ولكن توجد عوائق تقنية تواجه التقنية النانوية فعلى سبيل المثال لا الحصر: تنتج مقاربة التجميع بلورات نانوية بحدود نانومتر واحد وهو بعد صغير جدا لتقنيات التركيب والإنشاء الحالية؛ ليتعامل من التلفازات العادية، ويمكن أن تكون مصنعة صناعة رفيعة جدا ( أقل من المليمتر ) ، وعلى الرغم من ذلك فإن الأجهزة التجارية الحالية ستكون أضخم قليلاً من أجل الاستقرار والثبات التركيبي، وقوة البنية. ادعت شركة سامسونج أنها ستطلق الموديل التجاري الأول المعتمد على أنابيب الكربون النانوية القاذفة في أوائل 2004م، بيد أن منتجاتها حتى اليوم مازالت قيد التجريب. ومن الممكن أن تكون الخسائر المحتملة الأخرى في الأعمال تتمثل بأمناء الصناديق في الأسواق التجارية في حال استبدالهم بالكومبيوترات ذات الأفلام الرقيقة المرنة المعتمدة على التقنية النانوية، والتي تكون موضوعة في أغلفة المنتجات البلاستيكية، وبذلك يمكن معرفة قيمتها كلها دفعة واحدة . كما يمكن لزبائن الأسواق التجارية ببساطة تمرير عرباتهم عبر بوابة كشف على نحو مشابه تماما الأنظمة الأمن المغناطيسي الموجودة عند مخارج المحال اليوم. وهكذا فإن أي تحول في التقنية النانوية يتوقع منه إيجاد التقنية النانوية أعمالاً كثيرة جديدة . ويمكن أن تصبح الآثار الاجتماعية الناجمة عنها كبيرة مثل: التحسن المعتمد على التقنية النانوية في العناية بصحة الإنسان، كما تمتلك في مجالات التقنية الحيوية والوراثية سبل تطور أساسة في التقنية النانوية لها مضمون أخلاقي. وكذلك يمكن أن يكون للمواد النانوية آثار بيئية عكسية لذلك لا بد من وجود تنظيم مناسب في الموقع لتقليل أية آثار مؤذية. وبما أن المواد النانوية غير مرئية بالعين المجردة فلا بد من اتخاذ حيطة إضافية لتجنب إطلاق هذه الجسيمات في المحيط. وتشير بعض الدراسات التمهيدية إلى خواص مسرطنة (إمكانية التسبب بالسرطان) للأنابيب الكربونية النانوية. وعلى الرغم من حاجة هذه الدراسات إلى التأكيد فإن علماء كثر يعتقدون أنه من الحكمة اتخاذ الإجراءات لمنع أية مخاطرة محتملة، يمكن أن تسببها هذه التراكيب النانوية. ولكن معظم المنتجات المعتمدة على التقنية النانوية ستحتوي على مواد نانوية متاخمة لمواد، أو عناصر أخرى أكثر من المواد النانوية محدودة الحجم ذات الحركة الحرة، وعند ذلك لن تصنف على أنها مخاطرة. وفي الوقت نفسه، فإن من المتوقع أن يكون لانتشار التقنية النانوية فوائد بيئية: كتقليل انبعاث ملوثات الهواء ومنظفات قنوات نقل النفط، وتعطي مناطق السطح الواسعة في المواد النانوية قدرة هائلة على امتصاص مواد كيميائية متعددة.

فقد استخدم الباحثون الآن في المخبتر الوطني لشمال غربي المحيط الهادي في ريتشلاند في واشنطن (وهو جزء من قسم الولايات المتحدة للطاقة ) قالبا نفاذاً من السليكا طبقة فعالة مع خاصة لإزالة الرصاص والزئبق من إمدادات الماء. وأخيرا، يمكن أن يكون للتقنية النانوية باع في الأمن الوطني، حيث يمكنها تحسين القوى العسكرية، والسماح برقابة أفضل للسلام، وتحقيق المعاهدات. كما يمكن أن تطور الجهود باستخدام أجهزة التقنية النانوية لمنع إنتاج الأسلحة النووية، أو الكشف عن وجود أسلحة كيميائية، وبيولوجية.

وجدير بالذكر أنه من الصعب إيصال سلع تجارية في وقت سريع في مدينة دائمة الازدحام بالسيارات، ومهما كان حجم الإنتاج، وسرعته. والحل هو إما توسيع الشوارع في المدينة (حيث إن ذلك يكون مستحيلاً غالبا بسبب وجود مبان محيطة بالشوارع)، أو إيجاد طرق بديلة ( وذلك مكلف زمنيا ) . وعدم القدرة على إيصال المعلومات في الدارات الكهربائية تمثل أكبر الاختناقات المرورية. التي يمر فيها مصممو الدارات الكهربائية، كما أن من المشكلات التي تواجه مصممي الدارات الكهربائية، زيادة الناتج الحراري بسبب ازدياد مرور الإلكترونات في الدارات الكهربائية؛ الأمر الذي قد يؤدي إلى احتراق الدارة بكاملها، إن لم تبرد تبريدًا مدروسا، ومن المشكلات التي تشل تطور المعالجات والذاكرة في الحاسب الآلي ظاهرة انتقال الإلكترونات من مسارها إلى مسار آخر، وذلك عند تقليص حجم الدارة الكهربائية.

فالتقنيات المستخدمة اليوم تعتمد على تقنية 90 و 65 و 45 نانو متر في التصميم، ولكن المصممين يواجهون ظاهرة انتقال الإلكترونات من مسار ما إلى آخر؛ بسبب التنافر الكهربائي بينها وبين إلكترونات أخرى قريبة. وهذه الظاهرة لم تكن موجودة من قبل لأن التقنيات المستخدمة حينها كانت تستخدم مسارات إلكترونية أكثر عرضًا من المسارات المستخدمة حاليا، ولكن نتائج أبحاث شركة آي بي إم لن تحلّ هذه المشكلات، بل ستتجاوزها لتنعدم من أساسها، إذ ستتغير قوانين الفيزياء في الدارات؛ لتعتمد على نظريات وقوانين الضوء ، كمية أو موجية، أو غيرها ) : لتنعدم الآثار الحرارية المرور الإلكترونات في الأسلاك والدارات الكهربائية، ومن ثم ينعدم التنافر الإلكتروني، وسيصبح الضوء أساس توصيل المعلومات بين مكونات الحاسب الآلي.