Bir örnek, nanokristal malzemelerdir; bunlar, polikristalin (yani, özdeş
olmayan fakat oryantasyon olmadan bağlanan birçok kristalden yapılmış) olan ve
birkaç nanometre ile 100 nm arasında tanecik boyutlarına sahip malzemelerdir. Buna
karşılık, endüstriyel metalik malzemelerde tane büyüklüğü yaklaşık 10 000 nm
veya daha fazladır. Bu malzemeler genellikle gelişmiş mekanik özellikler gösterir
(tokluk, sertlik, vb.).
Bu neden böyledir? Polikristalin bir malzeme (Şekil), düzenlenmemiş (amorf
bölge) bir atomlar "deniz"inde büyük düzenlilik (kristal) ceplerine
sahiptir.
Kristal yapılar içinde kusurlar (çatlaklar veya çıkıklar) olabilir.
Mekanik strese maruz kaldığında, polikristalin malzemeler kırılabilir, çünkü bu
kusurlar çatlakların ilerlemesine izin verir. Çatlakların ve çıkıkların hareketini
engellemek için, kafes içine başka bir
malzemenin küçük partikülleri (nano parçacıklar) eklenebilir. Nanokristal
malzemeler, genellikle, büyük taneli konvansiyonel malzemelere kıyasla çok daha
gelişmiş mekanik, magnetik, elektriksel ve katalitik özelliklere ve daha yüksek
korozyon direncine sahiptir.
(A) NaCl yapısı; (B) demir gibi bir polikristalin
malzemenin yapısı, (C) SiO2 kristal (kuvars)
