Nano-boyut, alışagelmiş bilim ve mühendislik uygulamalarını yeni bir düzeye çıkartacak mekanizmaların ve fiziksel özelliklerin birleştiği bir kavramdır. Bir nanometre, 3-4 atomun etki alanı olarak düşünülebilir, bu da nano boyut kavramının quantum mekaniği ile klasik fizik arasında incelenmesini gerektirir. Bu boyutta hem iletim hem de ışınımla ısı transfer temel olarak yeni denklemlerle tanımlanmalıdır. İletimle ısı transferinde, elektron ve latis bazlı fononik mekanizmalar detaylı olarak çalışılır. Işınımla ısı transferinde ise, nano boyuta inildiğinde plazmonik ve fotonik mekanizmaların elektromanyetik formulasyonla hesaplanması gerekir.

EÇEM’de yapılan çalışmalar, hem yeni malzeme özellikleri çıkartmamızı sağlamakta, hem de ölçme, enerji harmanlama ve de malzeme işleme üzerinde yeni tasarımlar oluşturmamıza yardım etmektedir. Biyolojik yapılardan esinlenerek oluşturulan yeni kavramların da yeni sensörler için kullanılması planlanmaktadır. Ayrıca, nano-boyut parçacıklarla özellikleri iyileştirilen akışkanların da soğutma sistemlerinde ve yoğunlaştırıcı güneş toplayıcılarında yeni uygulamaları çalışılmaktadır.