1959年，著名物理学家、诺贝尔奖金获得者查德•费曼（Richard Feynman）提出：“如果人类能够在原子分子尺寸上来加工材料和制造装置，我们将有许多激动人心的新发现。”这是人类第一次明确提出探索纳米世界的大胆设想。富勒稀C60，是由12个五边形和20个六边形组成的32面体，直径仅0.71nm，它的成功，打开了合成纳米材料的通道。
纳米科技是20世纪80年代末逐步发展起来的前沿、交叉性新学科。多年来，纳米科学与纳米技术开始迅猛发展起来，纳米成果如雨后春笋层出不穷，其产业化转化速度超出人们的预料。我国纳米科技起步时间和速度，与欧美国家基本上能保持同步，但在横向领域上十分有限，仅在纳米粉、纳米碳管等有所建树。
随着纳米技术的发展与兴起，纳米技术也在润滑油添加剂领域进行了很多有益尝试。一些具有远见卓识的科学家，纷纷投入研究，陶瓷金属、金属抗磨剂、调理剂等纳米产品也先后出现。如利用纳米级的石墨粉，石墨粉虽有减摩抗磨作用，它在润滑油中的状态不稳定，在一定的时间及温度条件下会发生析出现象。另外一些纳米金属粒子还出现了“团簇”有害现象。这说明润滑油添加剂领域的纳米材料获得突破性成功还不多。但它们代表了开拓了纳米材料在润滑油领域的发展趋势、新的理念。
一、 纳米膜的强度远高于传统润滑膜
在纳米润滑机油里，由于其中的粒子小到纳米尺度，粒子表面积急剧增加。如传统油的粒子，最小的也有1μm，如果将其细化十分之一，即100nm，其数量可以增至1000个粒子，其表面积增加40倍；如细化到10nm，其粒子数就增加到1000000个，其表面积增加100倍。表面积急剧增加，处于表面界面空键缺位不稳态分子的数量和比例也急速增加，这一方面就为形成纳米球创造了条件；另一方面，如此大量的粒子渗浮在润滑油里，就能深入到纳米级的缝隙里，为磨擦表面提供更为有效的、全面的、可靠的保护，使磨擦表面不能直接接触，这是大粒子办不到的。我们用宏观形象来比喻，磨擦面经放大三万倍以后，犹如山峦起伏，传统润滑油为长链分子结构，其最小分子为1微米的分子，只能停留在山峦的顶峰，形成油膜，深入不到山峦的沟壑中，见附图的第一排；当粒子小到百纳米级以后，很多纳米粒子就能渗透到沟壑中去，见附图的第二排（附图的第三排为第二排放大三倍的图样）。纳米粒子与沟壑表面接触以后，一方面生成纳米吸附膜；另一方面，在极压状态下，纳米粒子与一些沟壑金属作用生成纳米反应膜，这些膜的强度远远高于传统润滑油的化学吸附膜、化学反应膜，其神奇的功能，超出了我们传统的想象。当换上这种润滑油以后，它的功率提高6%左右；行车有力，加速快捷，一般都能提高速度10%以上，犹如飞奔一样；这些膜的厚度，属于纳米级的，显然要比传统膜微米级的薄得多，从而解决了发动机活塞在上下止点时、曲轴与连杆上下止点时的空间距离几乎为零的边界润滑难题。这是传统润滑解决不了的，因而再也不会出现烧机油现象；更为不可想象的是，当放尽机油后，仅依附残留在各磨擦副上的纳米吸附膜和纳米反应膜（当然也有纳米滚珠），就能继续行驶数百公里或更多，发动机不会出现烧轴抱瓦的现象；传统机油，无机油运行十公里，发动机就会烧轴抱瓦了。
二、 纳米滚珠大大降低了磨擦阻力及损耗
在发动机正常工况下，纳米滚珠润滑机油能生产附着力极强、纳米级的滚珠，粘附在磨擦付表面上，形成滚珠润滑、可靠、持久；具有极高的自润滑、养护作用，把通常的滑动润滑改变为滚珠润滑，出现了早效、多效、长效、快效的非凡功效。
纳米滚珠机油在磨擦学技术上开拓了崭新的一页，它的创新就是为生产活力滚珠，在技术上选用了特种材料，创造了其所需要的特定环境。当特定的环境形成时，就能生成活力滚珠，由于其抗压性能特别强，在各种强大的压力下，只能改变活力滚珠的大小，不能改变滚珠的特性；这样带负电荷的活力滚珠就能和金属表面正电荷的相互吸引，牢固地附着于金属表面上，曲轴与连杆上下止点时，几乎为零的空间距离，它也能承受强大压力生存下来，粘附于磨擦表面上，使两金属表面无法接触，机械磨擦类型由滑动磨擦变为滚动磨擦，其结果就是磨擦损耗、磨擦能耗都大大减少。出现了“超小的磨擦阻力，超低摩擦系数，超小磨损量，超低的磨擦损耗”的奇特现象。理论上，滚珠润滑的磨擦系数为零，但在工程实践中，只能认为超低磨擦系数，比传统的降低几十倍。从而使磨擦副的寿命成倍以至数倍的延长，发动机的寿命也相应地得到延长，大修理期也相应地延长；从而大大地减少和节约维修和大修理的费用。这是滚珠润滑带给人类最大的经济效益；它的这种优异功能与传统的润滑油是截然不同的。
目前，国内外的纳米润滑添加剂主要的有：石墨类、陶瓷类、有机化合物类、高分子类和金属等类型纳米添加剂。纳米金属添加剂，具有修复功能，同时也有自身的弱点，纳米金属粒子之间，也容易发生吸附作用，形成“团簇”，发展为更大的晶粒，从而失去纳米粒子的特有效应了，此时不但不能抗磨减磨反而加剧磨损，甚至出现烧机油现象。
