Một trong những tác nhân lớn nhất gây ra biến đổi khí hậu là ngành công nghiệp may mặc, vì lượng khí thải carbon của ngành này ước tính chiếm khoảng 8% tổng số, một tỷ lệ còn cao hơn mức của ngành hàng không và vận tải đường biển cộng lại. Lĩnh vực công nghệ nano mới sẽ làm giảm đáng kể sự phụ thuộc của chúng ta vào sợi tổng hợp làm từ nguyên liệu tự nhiên. Quá trình sản xuất áo phông từ chất liệu polyester thải ra lượng carbon nhiều hơn gấp đôi so với chất liệu cotton. Trào lưu “thời trang nhanh” với các thiết kế mới xuất hiện vài tuần một lần khiến vấn đề càng trầm trọng thêm. “Hàng năm mỗi người lại có 20 bộ quần áo mới và chúng ta đang mua nhiều hơn 60% so với năm 2000”, một bài trên tạp chí Nature năm 2018 cho biết. “Quần áo mặc chưa được bao lâu đã bị bỏ đi và vòng đời của chúng ngắn lại nghĩa là phát thải trong sản xuất tăng lên… Xu thế này sẽ vẫn tiếp tục tiến triển vì tầng lớp trung lưu mở rộng sẽ làm sức mua tăng cao”. Không những thế, đôi khi người ta còn kỳ thị với việc mua quần áo đã qua sử dụng. Ngược lại, những người am hiểu ô tô thì lại thích mua những chiếc xe “đã qua sử dụng” thay vì xe mới.

Công nghệ nano sẽ cho chúng ta phương tiện để hạn chế tác động của sản xuất quần áo đến biến đổi khí hậu. Các công nghệ này biến đổi vật chất ở mức nguyên tử, phân tử hoặc siêu phân tử. Ở đây chúng ta đang nói đến việc thiết kế các hạt có kích thước nhỏ bằng một phần tỷ centimet với mục tiêu tạo ra các vật liệu bền hơn, rẻ hơn hoặc thân thiện với môi trường hơn. Có lẽ ứng dụng phổ biến nhất của công nghệ nano sẽ là tạo ra dạng vật chất có thể lập trình được - nghĩa là loại vật liệu có khả năng thay đổi các đặc tính vật lý, như hình dạng, mật độ, độ dẫn điện hay tính chất quang học, khi nhận các tín hiệu từ cảm biến. Đến năm 2030, chúng ta có thể sẽ không phải mua quần áo theo mùa nữa, mà cùng một loại quần áo có thể giúp chúng ta ấm áp vào mùa đông và giảm bớt nóng bức vào mùa hè. Nó thậm chí còn có thể thay đổi màu sắc theo nhiệt độ ngoài trời. Phòng thí nghiệm tự lắp ráp MIT cho rằng “quần áo có thể mặc trong bất kỳ thời tiết nào không còn là giấc mơ viễn tưởng nữa”. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra “một loại vật liệu thông minh hoạt động giống như các lỗ chân lông trên da người, có thể nở ra hoặc co lại tùy thuộc vào nhiệt độ xung quanh”. Vật liệu sẽ co lại trong thời tiết lạnh để cách nhiệt và giãn ra khi nhiệt độ tăng lên để lưu thông không khí.

Công nghệ nano cũng giúp ngăn chặn sự bùng phát biến đổi khí hậu năm 2030 bằng cách nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Vật liệu tổng hợp có độ bền cao hơn đã được sử dụng trong tất cả các loại hàng hóa, từ máy bay, ô tô đến ván trượt hay vợt tennis, nhờ đó giảm bớt năng lượng cần cho sản xuất. Ngành công nghiệp xây dựng sẽ thay đổi nhờ sử dụng các vật liệu bền hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. “Công nghệ nano hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả cách nhiệt cao hơn, giảm phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên không thể tái tạo”, và sẽ là “một chiến lược quan trọng trên con đường xây dựng các công trình xanh”, nghiên cứu gần đây cho biết. “Việc áp dụng vật liệu cách nhiệt nano để giảm độ dày của tường là một trong những đặc điểm tiết kiệm năng lượng tiềm năng nhất cho các tòa nhà hiện nay, cũng như cho các di sản kiến trúc”.

Ứng dụng lập trình vật chất cũng rất hữu ích trong sản xuất “phụ tùng thay thế đa năng”. Cơ quan Nghiên cứu Dự án Phòng thủ Tiên tiến (DARPA) chủ yếu nghiên cứu về các ứng dụng quân sự. Mitchell Zakin, giám đốc một chương trình của cơ quan này, miêu tả “trong tương lai, người lính sẽ mang theo một thứ trông giống như thùng sơn ở phía sau xe… trong đó chứa các hạt vật liệu có kích thước, hình dạng và tính năng khác nhau [chẳng hạn như] máy tính nhỏ, đồ gốm, hệ thống sinh học - có thể là bất cứ thứ gì mà người dùng muốn có”. Trên chiến trường, nếu “người lính cần một cái cờ lê với kích thước cụ thể, [anh ta] sẽ gửi thông báo đến thùng chứa, theo đó các hạt tự động hình thành cái cờ lê. Sau khi sử dụng xong, người lính lại cần một cái búa. Anh ta cho cái cờ lê vào trong thùng, và nó sẽ tự phân rã ra, rồi tái tạo thành một cái búa “. Tương tự, vật chất có thể lập trình sẽ cho phép máy bay thay đổi hình dạng, mật độ hoặc tính linh hoạt của đôi cánh, nhờ đó tiết kiệm năng lượng hơn khi điều kiện bay thay đổi. Các ứng dụng công nghệ nano này chắc chắn sẽ góp phần làm chậm tốc độ biến đổi khí hậu.

Công nghệ “y học nano” mới thì lại giúp chẩn đoán và điều trị nhiều loại bệnh. Năm 2018, Quỹ Quốc gia (Mỹ) về Nghiên cứu Ung thư đã công bố một bước đột phá đầy triển vọng trong việc dẫn thuốc đến các tế bào ung thư với độ chính xác cực cao. Một trong các thành viên của nhóm nghiên cứu Trung - Mỹ cho biết: “Những nanorobot này có thể được lập trình để vận chuyển thuốc hóa trị đến tế bào ung thư, đồng thời làm tắc nguồn cung cấp máu tại khối u, khiến mô chết và thu nhỏ khối u”. Trong trường hợp ung thư buồng trứng, công nghệ nano có thể giúp phát hiện sớm khi bệnh chỉ mới ảnh hưởng ở mức 100 tế bào. Thêm vào đó, công nghệ nano hứa hẹn sẽ cho chúng ta những vật liệu rẻ, có thể phân hủy để thay thế cho nhựa trong ngành đánh bắt, nhằm tránh gây ô nhiễm từ các loại hạt nhỏ, nguy hại, gây ảnh hưởng đến động vật hoang dã và có thể xâm nhập vào chuỗi thức ăn.