هي المواد التي تكون جميع أبعادها أكبر من 100 نانومتر هذه المواد تمتلك إما تركيب بلوري نانوي بلورات نانوية الحجم أو بعض خصائص نطاق النانو الناتجة عن احتوائها على مواد أخرى صفرية أو أحادية أو ثنائية الأبعاد. ومن الأمثلة على ذلك الألياف والبراعم الكربونية والأنابيب النانوية والفو ليرين والأعمدة والبلورات المتعددة

الشكل (16.1) صور المجهر الإلكتروني الماسح والمجهر الإلكتروني النافذ للمواد النانوية ثلاثية البعد

نظرًا لمساحة السطح الكبيرة المحددة والخصائص المتفوقة الأخرى على نظيراتها السائبة ناشئة عن تأثير الحجم الكمي، اجتذبت نماذج 3D NSM اهتمامًا بحثيًا كبيرًا وتم تصنيع العديد من نماذج NSM ثلاثية الأبعاد في السنوات العشر الماضية من المعروف جيدًا أن سلوكيات NSM تعتمد بشدة على الأحجام والأشكال والأبعاد والتشكيلات، والتي تعد بالتالي العوامل الرئيسية لأدائها وتطبيقاتها النهائية لذلك من الأهمية بمكان توليف نماذج ثلاثية الأبعاد من NSM بهيكل ومورفولوجيا متحكم فيهما. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر الهياكل النانوية ثلاثية الأبعاد مادة مهمة نظرًا لتطبيقاتها الواسعة في مجال التحفيز، والمواد المغناطيسية، ومواد الإلكترون للبطاريات. علاوة على ذلك، جذبت نماذج NSM ثلاثية الأبعاد مؤخرًا اهتمامات بحثية مكثفة لأن الهياكل النانوية لها مساحة سطح أعلى وتوفر مواقع امتصاص كافية لجميع الجزيئات المتورطة في مساحة صغيرة من ناحية أخرى، فإن مثل هذه المواد ذات المسامية في ثلاثة أبعاد يمكن أن تؤدي إلى نقل أفضل للجزيئات.