A l’échelle du nanomètre, on rencontre des objets de nature très différentes : des nanofils semiconducteurs, métalliques ou supraconducteurs, des nanotubes de carbone, des agrégats magnétiques, des nano-aimants organiques, de vastes classes de molécules organiques, des assemblages biologiques (ADN,ARN, ATP..). Les techniques pour observer et caractériser ces objets sont souvent les mêmes : pour cette raison on parle de convergences des disciplines à l’échelle du nanométre. Il ne faut toutefois pas minimiser les différences. Les assemblages de molécules organiques et dans le vivant se font pratiquement exclusivement avec des techniques « bottom-up » alors que la construction de presque tous les nano-circuits que ce soit pour l’électronique, la nano-photonique ou la spintronique se font pour l’instant par des approches « top-down ». A la limite entre les deux, on trouve l’électronique moléculaire et le nanomagnétisme.

Pour ces raisons et parce qu’elle guide les applications des nanosciences, une classification en terme des finalités applicatives est pertinente. En Rhône-Alpes, on recense cinq grand champs applicatifs :
 La nano-électronique
 Le nanomagnétisme et de la spintronique
 La nanophotonique
 La nanochimie et les nanobiosciences
 La nanomécanique et la microfuidique

Le diagramme suivant illustre comment ces champs disciplinaires s’articulent autour des plateformes et outils permettant de fabriquer, d’assembler et étudier les nanoobjets constituant les dispositifs applicatifs.

Les cinq thèmes nano

et les outils périfériques servant à les fabriquer et les étudier

 La nano-électronique est une activité très importante à Grenoble comme à Lyon compte tenu de la très forte présence de l’industrie des composants (ST-Micro, Freescale, Phillips, Atmel, Soitec,..), avec 35000 emplois directs sur le bassin d’activité Grenobois.
 L’étude du nanomagnétisme et de la spintronique constitue un développement naturel à Grenoble dont la culture magnétique est l’héritage de Louis Néel qui s’est établit à Grenoble en 1937. Plusieures startup (Soitec, Memscap, Crocus) Grenobloises sont issues des laboratoires universitaires.
 La nanophotonique une spécialité du LEOM (Lyon) et du TSI (St Etienne) s’est également bien développée sur Grenoble autour des semiconducteurs II-VI et de l’optique quantique.
 La nanochimie et les nanobiosciences se trouvent également réparties entre Lyon et Grenoble qui se développe rapidement grâce au programme nanobio.
 La nanomécanique et l’étude des forces faibles aux courtes distances est un sujet en plein essor dans le monde et Rhône-Alpes participe à son échelle aux avancées de cette recherche.