Одним из способов производства наноматериалов является сборка под контролем физических методов кристаллических структур с заданными свойствами из отдельных атомов. То есть речь идет о технологиях позволяющих под контролем, в том числе и визуальном, перемещать отдельные атомы.
Другим способом производства наноматериалов, является создание специальных условий, при которых из отдельных атомов вещества происходят процессы самоорганизованной сборки конкретных структур с заданными размерами. Это может быть, например, термическое испарение вещества с последующей конденсацией паров в присутствии катализаторов.
Именно так были получены углеродные нанотрубки.