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Les trois quarts de la population européenne vivent dans une ville, ou dans son proche voisinage. L'urbanisation des populations est une tendance lourde. Compte tenu de la pression sur les ressources, des contraintes géographiques et des objectifs de durabilité et d'inclusion sociale, l'amélioration de la qualité de vie dans les  zones urbaines est donc cruciale.

Les nanotechnologies ​et les nanomatériaux contribuent et contribueront de plus en plus à réduire la consommation d'énergie, à accroitre la part des énergies et ressources renouvelables, à adapter les infrastructures matérielles et de communication, à apporter des solutions à la mobilité intra-urbaine, à améliorer l'éducation et les conditions de travail et, d'une manière générale, la qualité de vie des habitants.

Dans la construction, l'utilisation d'additifs catalytiques rend déjà certains bétons et revêtements autonettoyants et permet également de lutter contre la pollution atmosphérique urbaine. Le développement de vitrages multifonctionnels, isolant du froid l'hiver et de la chaleur l'été, sont déjà disponibles grâce à des revêtements nanostructurés. L'amélioration de l'utilisation des matériaux nanostructurés contribue également à l'isolation thermique, et phonique, des constructions neuves. Tandis que de nouveaux matériaux avancés multifonctionnels permettent à de nouvelles conceptions des immeubles d'habitation et de bureaux, en intégrant notamment des réseaux intelligents de communication et de gestion des fonctions d'utilisation des ressources domestiques (énergie, chauffage, eau, déchets, ...)​