Para fabricar artefatos extremamente diminutos, podem ser necessárias técnicas bastante diferentes das usadas para objetos macroscópicos. Para a nanotecnologia, que utiliza objetos com diâmetros de até alguns poucos átomos, há varias técnicas possíveis, dependendo do que se quer construir.

Uma muito usada aproveita o fenômeno do crescimento por deposição: quando um gás é colocado na presença de um objeto sólido, em certos casos as moléculas do gás depositam-se lentamente na sua superfície (chamada substrato), fazendo crescer estruturas minúsculas. Trata-se de um fenômeno que acontece naturalmente, quando o gás e o substrato são escolhidos de forma adequada. O processo pode ser tão lento que as moléculas depositam-se uma por uma, como é o caso das técnicas usadas em nanotecnologia. A forma e o tamanho da nanoestrutura obtida podem ser controlados com precisão. É possível, assim, obter artefatos na forma de fitas (nanofitas), quando o substrato tem a forma de uma superfície plana; de esferas; ou ainda de tubos (nanotubos), quando o substrato tem a forma de diminutas partículas. As estruturas obtidas não são necessariamente feitas do mesmo material que o gás original (ou seja, constituídas das mesmas moléculas ele), pois o processo pode envolver reações químicas que alteram a molécula. As dimensões estão tipicamente entre um e algumas dezenas de nanômetros (um nanômetro é igual a um milionésimo de milímetro).

Nanofitas e nanotubos
Um exemplo dessa técnica aparece nas pesquisas com as nanofitas feitas no Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (Ufscar), em São Paulo. Segundo o pesquisador Edson Roberto Leite, essas nanofitas são feitas de óxido de estanho (SnO2) e têm largura de cerca de 50 nanômetros, espessura de 10 nanômetros e comprimento de alguns milhares de nanômetros. Uma das aplicações possíveis é como sensores de substâncias químicas, como monóxido de carbono (CO) e NOx em escapamento de carros. Outra utilidade vem da capacidade de as nanofitas aumentarem a condutividade elétrica e térmica de alguns materiais, como o vidro ou polímeros, quando elas são inseridas e espalhadas dentro de uma matriz constituída desses materiais (veja notícia na ComCiência).

Como se constrói fitas tão diminutas? O gás necessário para a deposição é obtido aquecendo-se óxido de estanho (SnO2) a 1100 graus. O SnO2 evapora, só que não na forma original, mas como monóxido de estanho (SnO). Este SnO é o gás que irá se depositar no substrato. O processo é feito na presença de carbono, cujo papel é servir de catalisador (facilitador) do processo de evaporação. A deposição forma uma finíssima película sobre o substrato - a nanofita. Nessa deposição, o SnO sofre uma reação química, e o depósito é feito na forma original, SnO2.

Um processo semelhante havia sido desenvolvido por pesquisadores nos Estados Unidos em 2001, publicado na revista Science (vol. 291, pág. 1974), mas no qual não se usava o catalisador de carbono. Segundo Edson Leite, o grupo da UFSCar foi o primeiro a conseguir reproduzir os resultados daquela pesquisa, com algumas modificações - como o uso do carbono - o que elevou a eficiência do método (por exemplo, conseguiram usar uma temperatura 300 graus menor do que no processo norte-americano). O trabalho da UFSCar foi publicado em 2002 na revista Journal of Nanoscience and Nanotechnology (volume 2, página 125).

Os nanotubos são obtidos por uma técnica do mesmo tipo. Nanotubos de carbono são uma das maiores estrelas da nanotecnologia, pois a cada ano vem se descobrindo mais e mais utilidades para eles. Segundo Edson Leite, trata-se do material com maior resistência mecânica (resiste à deformação e à quebra) conhecido atualmente. Eles podem ser usados para construir circuitos lógicos, do tipo usado em computadores comuns - no ano passado, conseguiu-se construir o primeiro desses circuitos usando nanotubos de carbono. Essas estruturas são também capazes de conter hidrogênio dentro de si e, por isso, podem ser um meio de guardar essa substância de uma forma segura, para o caso de se usá-la como combustível (o hidrogênio é altamente inflamável e, em depósitos tradicionais, pode explodir). Além disso, é um material condutor. Assim, como as nanofitas, podem dar condutividade elétrica a materiais isolantes, quando são inseridos e espalhados no seu interior.

Para se obter um nanotubo, o substrato necessário tem a forma de pequeninas partículas. Essas partículas já são, por si só, artefatos nanotecnológicos, tendo que ser elas também construídas por técnicas especiais. Esses substratos também servem como catalisadores, sendo por isso chamados nanocompostos catalisadores. Já o gás pode ser alguma substância que contenha carbono em sua molécula. Através de reações químicas entre o gás e as substâncias de que são feitas as nanopartículas, o carbono é depositado ao redor destas. O processo é tal que o material depositado toma naturalmente a forma de diminutos tubos, ao redor das nanopartículas. O diâmetro do nanotubo será determinado pelo diâmetro da nanopartícula. Em geral, está entre 1 e 1,5 nanômetros.

Nanopartículas e nanofios
Nem todos os artefatos nanotecnológicos são construídos por deposição. As nanopartículas catalisadoras usadas para o crescimento dos nanotubos são formadas por decomposição de uma substância submetida a temperaturas muito altas. De acordo com Edson Leite, na UFSCar, essa substância é um polímero que tem, espalhados dentro de si, íons (átomos carregados eletricamente) de algum metal adequado, como ferro ou cobalto, além de uma matriz de sílica ou de óxido de titânio. Submetido a alta temperatura, esse material se decompõe e produz um óxido (de silício, por exemplo), e mais as nanopartículas que serão usadas no crescimento dos nanotubos.

Os pesquisadores da Ufscar fizeram um pedido de patente desse processo para a Fapesp (Fundação para o Amparo à Pesquisa no Estado de São Paulo). Segundo Edson Leite, algumas indústrias nacionais também manifestaram interesse na técnica.

Uma técnica inteiramente diferente é usada para produzir filamentos nanométricos no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas. A principal motivação para se estudar essas estruturas é que, segundo se imagina, aparelhos eletrônicos nanotecnológicos deverão conter, entre outras coisas, partes na forma de fios. Como o ouro resiste muito bem à corrosão, usa-se esse metal para fazer essas nanoestruturas. Segundo Daniel Ugarte, líder dessas pesquisas no LNLS, a técnica para a obtenção desses nanofios consiste basicamente em fazer vários buracos diminutos em uma chapa muito fina. A parte entre dois buracos próximos toma a forma de um filamento composto de alguns átomos de espessura. Os buracos, eles próprios com alguns nanômetros de diâmetro, são feitos por feixes ("jatos") de elétrons, obtidos de um microscópio eletrônico.

Na verdade, os pesquisadores do LNLS observaram que esses nanofios "esticam-se" antes de se quebrarem e, logo antes do rompimento, chegam à espessura de um único átomo. Para provocar esse rompimento, os cientistas fazem vários buracos na placa, até que ela se torne muito fraca e os espaços entre os orifícios (os nanofios) comecem a se partir.