人类对客观世界的认识一直没有止境，一是向无限大空间去探索，一是向无限小的微观世界去开拓。纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。它是在0.1至100纳米尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。纳米是长度概念，一纳米等于十亿分之一米。纳米技术被认为是对21世纪一系列高新技术的产生和发展有极为重要影响的一门热点学科，被世界各国列为21世纪的关键技术之一。目前，纳米科技主要包括纳米生物学、纳米机械学、纳米电子学、纳米材料科学以及原子、分子操纵和纳米制造等很多领域。

　　纳米技术已开始悄悄渗透到人们的衣、食、住、行等日常生活的各个方面。化纤布料应用纳米技术，加入少量的金属纳米微粒就可以摆脱因摩擦而引起烦人的静电现象。如果在化纤制品和纺织品中添加纳米微粒，可以除味杀菌。用了纳米材料，冰箱、洗衣机可以抗菌。

　　旅客列车上列车是公共场所，卧铺车厢内的卧具是每趟必换。如果在卧具的制造过程中添加纳米微粒，那么就可以达到自洁和杀菌的目的。另外，在硬座车厢座位的塑料或化纤制品外皮中添加纳米微粒，也可以达到自洁、杀菌、阻燃和防止老化的目的。

　　在列车车窗用的玻璃表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃，任何粘附在表面上的物质，在光的照射下，由于纳米的催化作用，可以变成气体或者容易被擦掉的物质。油漆可以作为金属或木制品表面防止氧化的保护层。传统油漆涂在列车车体外表面后，由于空气的氧化作用日久褪色且易脏污，外皮在清洗过程中，受到外力的摩擦作用会出现漆皮掉块现象。采用纳米技术使油漆的许多性能得到大幅度提高，自洁客车或仅用水冲就可达到自洁效果的客车在不久的将来不再是梦想。

　　机车及供电设备铁路机车上的配件及机车外表面的油漆层，采用纳米技术后可使其许多性能得到大幅改善，从而延长其使用寿命。

　　铁路牵引供电是伴随电气化铁路而发展的新专业。电气化铁路接触网杆的瓷瓶，起着固定高压导线和绝缘的作用。由于瓷瓶暴露在野外的空气中，瓷瓶表面必然要沾附一层灰尘，灰尘积多会影响瓷瓶的绝缘性能，为此接触网工要定期擦除瓷瓶上的灰尘。如果在瓷瓶的制造过程中在瓷瓶表面涂上纳米薄层，那么制造出的瓷瓶就具备了自洁的功能。使用纳米瓷瓶，不仅可节约人工清除瓷瓶需要封锁线路所占用的行车时间，减少了对运输的干扰，而且避免了高空作业带来的人身安全方面的不安全因素，节约了人工维修费用，经济及社会效益显著。

　　铁路沿线站舍涂料可以美化铁路沿线站舍，但是传统涂料由于耐洗刷性差，时间不长墙壁就可能变得斑驳陆离。纳米技术的运用，使涂料的许多指标都大幅度提高，外墙涂料的耐洗刷性由原来的1000多次提高到了1万多次，老化时间也延长几倍。

　　铁路信号与通信系统铁路信号与通信应用了光纤、自动化控制和计算机、微电子学等技术，纳米技术应用在这一领域后，可使信号与通信数字化、网络化、智能化、综合化水平得到较大程度的提高，相应的铁路信号与通信设备的安全性和可靠性也将得到同步提高。

　　铁路工务系统钢轨和混凝土枕之间起缓冲作用的弹性橡胶垫板的材料是以天然橡胶或合成橡胶为主要成分，通常多采用丁苯混炼橡胶为半成品，经压胶、硫化定形制造成成品。线路上的胶垫在列车荷载的反复冲击及自然界风、热、水、寒等的作用下，日久发生老化和压溃变形，不利于行车的平稳和安全。采用双螺杆挤出机把纳米级橡胶颗粒与丁苯橡胶颗粒相混合，再经密炼、压胶的加工方法制备超韧的聚合物/聚合物无机片状复合材料，利用该材料经硫化过程可制造出纳米胶垫。这种胶垫的使用寿命将大大得到延长。

　　铁路其他方面加入纳米颗粒的具有自洁功能的涂料，也可应用在铁路沿线的线路标志或其他标志上。大气和太阳光中存在对人体有害的紫外线，而有的纳米微粒就有吸收对人体有害的紫外线的特征和性能。因此，目前已有许多防晒油、化妆品因为加入了纳米微粒而具备了防紫外线的功能。在紫外线辐射强烈的高原和南方地区，这种防晒油可作为铁路工人露天作业的劳保用品。利用纳米粉末，甚至可以使废水彻底变成清水，在环保方面应用前景极为广阔。

　　纳米技术在铁路系统应用的例子不胜枚举。鉴于目前纳米技术的多数分支领域仍处于基础科学探讨和概念性发展阶段，部分纳米产品虽然已在实验室生产出来，但像用于尼龙改性的聚合物/聚合物无机颗粒复合材料，在制作过程中加入了纳米颗粒，据原子力显微镜的观察结果可知，纳米颗粒在材料中的分散程度并不完全十分均匀。即使如此，尼龙的许多性能指标都得到了提高。纳米技术的研究无论是在基础科学还是在应用技术上都面临着许多新的挑战，纳米技术实现产业化任重道远。