نانوسیم، یک نانوساختار دو بعدی است و چون دراین ابعاد اثرات کوانتمی مهم هستند این سیمها، سیمهای کوانتومی نیز نامیده میشوند نانوسیمها برای ساختن مدارات الکتریکی در اندازههای کوچک استفاده میشوند.

روشهای ساخت:
روشهای عمده که برای ساخت نانوسیمها وجود دارد عبارت است از:
۱. با لیتوگرافی یا چاپ روی یک سطح (لیتوگرافی نرم).
۲. با فرآیند رشد شیمیایی در یک محیط گازی یا مایع: استفاده از نانوذرات به عنوان کاتالیست این فرآیند رشد شیمیایی را فوقالعاده بهبود میدهد. در نوعی از این فرآیند از ذرات کاتالیست متصل به سطح برای رشد نانوسیمهای دارای یک سر متصل به سطح استفاده میشود (این نانوسیمها لااقل در ابتدا بر سطح عمود هستند).
۳. با خودآرایی برای رشد مستقیم یک نانوسیمروی یک سطح (موازی با سطح): این راهکار آرایههایی از نانوسیمها را مستقیماً بر روی سطح شکل میدهد، که فقط چند نانومتر قطر داشته و ده نانومتر یا کمتر با هم فاصله دارند. با این حال برای ساخت تماسهای الکتریکی برای این سیمها به راهکارهای دیگری نیازمندیم.
۴. نانوسیمها با حکاکی شیمیایی سیمهای بزرگتر و یا با بمباران یک سیم بزرگتر توسط ذرات پرانرژی دیگر (اتم یا مولکول) نیز تولید می شوند .
۵. روش دیگر تولید نانوسیمها برجستهکردن سطح یک فلز نزدیک به نقطه ذوب با استفاده از نوک پروب STM و منقبض کردن آنها است.
۶. برای سنتز نانوسیم روش سنتز بخار مایع جامد (VLS) نیز کاربرد دارد، در این روش از ذرات تجزیه شده توسط لیزر و یا از محصولات گازی استفاده میکنیم.
کاربرد:
نانوسیمها از فلزات، نیمههادیهای مرسوم همچون سیلیکون و گالیم وانواع پلیمرها ساخته شدهاند.
کار روی نانوسیمها هنوز تا حد زیادی در مرحله تحقیق قرار دارد. مشکل اتصالات هنوز بر سر راه کسانی است که قصد ساخت قطعات پیچیده تجاری از نانوسیمها را دارند، اما این ساختارها نسبت به نانولولهها از نظر قابلیت تولید انبوه حاصل از راهکار خودآرایی رجحان دارند. اگر بتوان ساختارهای مفیدی را به صورت خودآرایی ایجاد نمود، با موانع تولید تجاری ساختارهای کارا، که افراد امیدوار به تجاریسازی الکترونیک نانولولهای با آن مواجهند، روبرو نخواهیم شد. به نظر میرسد نانوسیمها میتوانند که کامپیوترها و سایر دستگاهای محاسبهگر کاربر داشته باشند. در راستای دستیابی به قطعات الکترونیکی نانومقیاس پیچیده، برای اتصالدهی آنها به سیمهای نانومقیاس نیاز داریم. علاوه بر این خود نانوسیمها نیز میتوانند مبنای اجزای الکترونیکی همچون حافظه باشند.
علاوه بر مواد فلزی و نیمه رسانا، ساخت نانوسیم از مواد آلی نیز تحت بررسی میباشد. اخیراً مادهای موسوم به الیگوفنیلین وینیلین موجب امیدواری شده است.
هنگام استفاده از نانوسیمها، باید توجه داشت که مقایسه آن با سیمکشی بزرگمقیاس گمراه کننده باشد. برخی نانوسیمها یک رفتار رسانایی کاملاً غیرکلاسیک را نشان میدهند. این نانوسیمها شامل نانولولههای کربنی فلزی (رسانا) و برخی از نانوسیمهای نیمهرسانا میشوند که توسط گروه چارلز لیبر در هاروارد توسعه یافتهاند. آنها رساناهای پرتابهای نامیده میشوند (چون الکترونهای گذرنده از سیم بسیار شبیه گلوله پرتاب شده در لوله تفنگاند). اولین مشخصه یک رسانای پرتابهای ثابت بودن مقاومت آن نسبت به طول است، که با رسانایی عادی در الکترونیک روزمره ما- که مقاومت متناسب با طول افزایش مییابد- متفاوت است.
رسانایی نانوسیمها در حالتی که بین دو الکترود قرار میگیرد بررسی میشود، رسانایی این ترکیبات به ابعاد آنها وابسته است.
نانوسیمها شکلهای ویژهای دارند. بعضی اوقات اشکال غیر کریستالی ودر برخی مواردحالت مارپیچی به خود میگیرند. عدم کریستالی بودن آنها به دلیل یک بعدی بودنشان است.
همچنین نانوسیمها به دلیل طبیعت خواص الکتریکی خود که در حضور مواد خاص دچار تغییر میشوند، قابلیت استفاده به صورت سنسور را دارند.
نانوسیمها را میتوان در ساخت غشاهای جداسازی گازها و سیستمهای میکروآنالیز، تولید سیستمهای میکروالکترومکانیکی سرامیکی و تجهیزات آشکارسازی امواج رادیویی به کار برد. دیودهای نورافشان نانومقیاس به سادگی از تقاطع دو نوع نانوسیم ایجاد شدهاند. یک لیزر ابتدایی از نانوسیمهای اکسید روی ساخته شده است (که البته آنها را نانوالیاف نیز میتوان نامید). همچنین قابلیت نانوسیمهای فلزی در قطعات قابل تنظیم مایکروویو نشان داده شده است.
انواع نانوسیمها:
انواع نانوسیمها عبارتند از:
• نانوسیمهای فلزی
این نانو ساختارها به خاطر خواصی که دارند نویدبخش کارایی زیاد در قطعات الکترونیکی میباشند.
• نانو سیمهای آلی
نانو سیمهای آلی همانطور که از نامشان پیداست از ترکیبات آلی بدست میآیند ویژگی این سیمها نظیر رسانایی، مقاومت و هدایت گرمایی به ساختار مونومر و طرز آرایش آن بستگی دارد.
• نانوسیمهای نیمههادی
نانوسیمهای نیمههادی از روشهای ذکر شده در بخش نانوسیمها تهیه میشوند. ساختار شیمیایی این ترکیبات باعث بوجود آوردن خواص جالب توجهای میگردد.