به ماده ای که حداقل در یکی از ابعاد خارجی، یا ساختار داخلی و یا ساختار سطحی نانو مقیاس باشد، عنوان نانو ماده اطلاق می گردد. ریز شدن ابعاد ذرات ماده تا ابعاد نانومتری سبب می شود که برخی از مواد خاصیت جدیدی جذب کنند. زمانی که یک سطح دارای بافتی در مقیاس میکرومتر یا نانومتر باشد فصل مشترک بین هوا و آب در یک قطره که بر روی سطح قرار گرفته است افزایش پیدا می کند و نیروی موئینگی بین قطره و سطح شدیدا کم می شود. بنابراین، قطره آب شکل کروی به خود می گیرد و به راحتی جریان پیدا می کند و ذرات آلودگی و غبار به آن متصل می شود. این خاصیت در سطوح باعث می شود تا ناصافی هایی در حد میکرون به وجود آید که باعث می شود وقتی قطره آبی روی سطوح قرار می گیرد جذب سطح نشود. این خاصیت روی برگهای نیلوفر شبیه به این است که انسانی بخواهد روی سطحی پر از میخ دراز بکشد که مسلما این کار بسیار سخت و غیر ممکن می باشد این خاصیت برای آلاینده ها هم صادق است در نتیجه با حرکت قطر آب روی سطح، این قطرات آلاینده های موجود در سطوح را هم جذب خود می کنند و سطح تمیز می شود در واقع به وسیله این ناصافی ها زاویه ای که سطح می سازد بیش از ۱۳۰ درجه است و حتی گاهی این زاویه به ۱۶۰ هم می رسد. درمیان چند ماده شیمیایی با قابلیت تمیز شدن خود به خودی، استفاده از نانو دیاکسید تیتانیوم به عنوان فتوکاتالیستی با ارزش و پرکاربرد برای کفپوش پیاده روها، جداول بتونی، نمای ساختمانها و سایر پوششهای نمایان، رشد قابل توجهی پیدا کرده است. استفاده از این ذرات چه در مقیاس نانو و چه در مقیاس میکرو می توانند منجر به رفع آلودگی و تجزیه مواد آلی و معدنی آلاینده طی یک فرایند فتوکاتالیستی شوند.