يشير طلاء النانو إلى طلاء طبقات رقيقة من مادة بوليمرية بمقياس نانوي (1-100 نانومتر) على سطح الركيزة يتم استخدام أنواع مختلفة من المواد للركائز، بما في ذلك المعادن والبوليمرات والزجاج والسيراميك. تقدم الطلاءات النانوية ذات السماكة الأقل من 100 نانومتر خصائص فائقة للطلاء التقليدي هذه الخصائص الفائقة هي الاستقرار الكيميائي والصلابة ومقاومة التآكل والمتانة والاحتكاك المنخفض، وكلها تسمح باستخدام طلاء نانوي في التطبيقات التكنولوجية المختلفة في الهياكل النانوية، تعمل الطلاءات النانوية للمواد السائبة على تحسين الخصائص البصرية والتحفيزية والمغناطيسية والإلكترونية. تعتبر الطلاءات النانوية جذابة للاستخدام في التطبيقات الصناعية مثل أجهزة التخزين المغناطيسية وتطبيقات السيارات والآلات والأدوات عالية السرعة والأجهزة الطبية الحيوية والبصرية يتم استخدام تقنيات مختلفة للطلاء النانوي مثل ترسيب البخار الفيزيائي، ترسيب البخار الكيميائي، التقنيات المساعدة بالبلازما العلاج بالليزر، رش المغن طرون، ترسيب الطبقة الذرية، وزرع الأيونات تستخدم الجسيمات النانوية المعلقة في مصفوفة إيبوكسي للطلاء، مما يجعل الطلاء أكثر كفاءة بأربع مرات من الطلاء التقليدي الطلاءات. الأسطح المطلية بالنانو خالية من التشقق. تتمثل الأهداف الرئيسية في تطوير الطلاء النانوي في تقليل صيانة الركيزة، ومنع التآكل، وتقليل تكاليف المواد والركائز المقاومة للماء، ومقاومة تقلبات درجات الحرارة، وتعزيز عمر الركيزة تعتبر الطلاءات النانوية مفيدة في الغالب في حماية الأنابيب والأشياء الأخرى المدفونة في التربة أو تحت الماء من التآكل. هناك أنواع مختلفة من الطلاءات ذات البنية النانوية مثل الطلاءات البلورية النانوية والطلاء متعدد الطبقات النانوي والطلاء المركب النانوي والطلاء الشبكي الفائق. علاوة على ذلك، هناك مجموعات مختلفة من الطلاءات النانوية مثل المعدن والمعدن وزيوت التشحيم الصلبة والسيراميك والمعدن والسيراميك في المقياس النانوي، تعمل هذه المواد المركبة النانوية على تحسين خصائص المواد مثل الصلابة المواد الصلبة هي تلك ذات الصلابة التي تزيد عن GPa20 ، والمواد فائقة الصلابة لها صلابة GPa40، والمواد فائقة الصلابة لديها GPa80 من الصلابة. كما هو موضح في الأدبيات، يعد الماس موصلًا صلبا وعالي الحرارة له خصائص عزل إلكترونية. ومع ذلك، فإن لها تطبيقات محدودة بسبب تكلفتها العالية وأكسدتها عند درجات حرارة أعلى من 800 درجة مئوية. وجدت الأبحاث الحديثة أن الطلاءات النانوية للمواد فائقة الصلابة على سبيل المثال، نيتريد البورون المكعب، وكربيد السيليكون، ونتريد الكربون (البورون والمواد شديدة الصلابة (مثل الياقوت والزركونيا) على المركبات أظهرت ثباتًا أكبر من الماس.

هناك أربع تصميمات للبنى النانوية تعزز صلابة الطلاءات المركبة النانوية:

1. طبقات ثنائية نانوية

2. الاعمدة النانوية

3. حبيبات النانو محاطة بمرحلة الأنسجة

4. حبيبات نانوية ذات توجهات بلورية مختلفة

في السنوات الأخيرة، تم تطوير عدد من نماذج NSM لتطبيقات صناعية مختلفة. على سبيل المثال، تتكون الطلاءات النانوية التي يبلغ سمكها حوالي 30 نانومتر من البوليمرات القائمة على الكبريت وتستخدم الكربوهيدرات في جعل الأثاث غير قابل للاشتعال. تستخدم الطلاءات القائمة على السيليكا ذات البنية النانوية لتقليل الانعكاس وزيادة النفاذية. لقد لوحظ أن الانتقال يزداد بنسبة 10% مع الشرائح الزجاجية المطلية أكثر من الشرائح الزجاجية غير المطلية. يُعرف هذا النوع من الطلاء أيضا باسم الطلاء المضاد للانعكاس. عندما يدخل الضوء الساقط من وسط نادر إلى وسط أكثر كثافة، فإنه ينحني نحو الوضع الطبيعي، مما يدل على أن زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط. هذا يدل على أن هناك انعكاس أقل وانتقال أكبر من السطح. يعتبر معامل الانكسار للطلاء من أهم الأشياء التي يجب مراعاتها عند تصميم الأجهزة الضوئية مثل الخلايا الشمسية، ويمكن استخدام الطلاء الخزفي من الألومينا ومساحيق التيتانيا ذات البنية النانوية ضد مقاومة التآكل الكاشطة وتعزيز المساحيق بنسبة 400%. يتم تغيير وإعادة تشكيل المساحيق ذات البنية النانوية إلى حبيبات كروية عن طريق التجفيف بالرش أظهرت الطلاءات المصنوعة من كربيد الألومينا سرعة أعلى بنسبة 250 من الأدوات غير المطلية.