在纳米技术中，纳米棒是纳米尺度物体的一种形貌。它们每个维度的尺寸范围均为1-100纳米，可由金属或半导体材料合成，标准长径比（长度除以宽度）为3-5。纳米棒是通过直接化学合成制备的。不同配体的组合起到了形状控制剂的作用，配体以不同强度结合到纳米棒的不同晶面上，使纳米棒的不同晶面呈现不同的生长速率，从而形成细长的物体。
纳米棒的一个潜在应用是显示技术，通过施加电场可以改变棒的排列方向，从而改变其反射率。另一个应用是微机电系统（MEMS）。纳米棒和其他贵金属纳米粒子一样，也可用作诊疗试剂。纳米棒吸收近红外光，并在红外光激发下产生热量，这一特性使其可用于治疗癌症。纳米棒可与肿瘤靶向基序结合并被人体摄入。当患者暴露于红外光下（穿过身体组织）时，与肿瘤细胞选择性结合的纳米棒在被局部加热，仅破坏肿瘤组织的同时保持健康细胞的完整。
人们还研究了基于半导体材料的纳米棒在能量收集和发光器件中的应用。2006年，Ramanathan等人实现了电场介导的氧化锌纳米棒的可调谐光致发光，展现了其作为新型近紫外辐射源的应用潜力。
氧化锌（ZnO）纳米棒又称纳米线，直接带隙能为3.37 eV，与氮化镓（GaN）相似，激子结合能为60 meV。氧化锌纳米棒的光学带隙可通过改变形貌、组分、尺寸等进行调节。近年来，氧化锌纳米棒广泛用于制造纳米电子器件，包括场效应晶体管、紫外光电探测器、肖特基二极管和超高亮度发光二极管（LED）。人们已经发展了各种方法来制备纤锌矿结构的单晶氧化锌纳米棒。在这些方法中，气相生长法是发展最为成熟的方法。在典型生长工艺中，氧化锌蒸汽凝结在固体衬底上。氧化锌蒸汽可通过三种方法产生：热蒸发法、化学还原法和气液固（VLS）法。热蒸发法中，将市售氧化锌粉末与二氧化锡混合，在高温下加热混合物实现蒸发。化学还原法中，由氧化锌还原产生的锌蒸气被转移到生长区，然后再度氧化形成氧化锌。最早于1964年提出的VLS法是合成单晶氧化锌纳米棒最常用的方法。在典型工艺中，催化剂液滴沉积在基底上，锌蒸气和一氧化碳/二氧化碳的气体混合物在催化剂-基底的界面上发生反应，随后成核并生长。典型的金属催化剂包括金、铜、镍、锡。氧化锌纳米线在衬底上外延生长并组装成单层阵列。金属有机化学气相沉积法（MOCVD）也是新近发展起来的一种工艺。该工艺不使用催化剂，生长温度为400 ~ 500℃，与传统蒸汽生长方法相比条件要温和得多[1]。此外，金属氧化物纳米棒（氧化锌、氧化铜、Fe2O3、V2O5等）可通过加热空气中金属单质的热氧化工艺来简单地制备[2]。例如，为了制备致密的氧化铜纳米棒“地毯”，420℃下加热空气中的铜箔足以实现。
子生长法是合成高质量金纳米棒最常见、最容易实现的方法。典型的生长方案是将柠檬酸盐包覆的金纳米球作为种子添加到大量氯金酸（HAuCl4）的生长液中，在十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）这一表面活性剂和银离子存在下用抗坏血酸还原氯金酸获得生长液。没有硝酸银的情况下，通过使用三步添加方法可获得更长的纳米棒（长径比高达25）。在该方案中，为了控制非均相沉积的速率，进而控制晶体生长的速率，种子被分批次添加到生长液中。
这种方法的缺点是形成金纳米球需要比较复杂的分离和清洗过程。在此方法的一项改进中，柠檬酸钠在成核和生长过程中被更强的稳定剂CTAB所代替。另一项改进是向生长液中引入银离子，使得长径比小于5的金纳米棒产率大于90%[3]。 银的还原电位比金低，可通过欠电位沉积在棒的表面还原成单层。在这里，银沉积与金相互竞争，从而延缓特定晶面的生长速度，实现单向生长并形成金棒。这种方法的另一个缺点是CTAB毒性较高。聚合物，如聚乙二醇（PEG）、聚烯丙胺盐酸盐（PAH）涂层，或壳聚糖等膳食纤维，可在不影响稳定性的情况下将CTAB从纳米棒表面置换出来[4][5][6]。
阳离子交换是常见却有前景的合成纳米棒的新技术。纳米棒中阳离子交换引起的转变在动力学上是有利的，并且通常可以保持形状。与大块晶体系统相比，纳米棒的阳离子交换速度要快上百万倍，这是因为纳米棒的表面积很大。现有的纳米棒用作模板可以制备传统湿化学合成无法获得的各种纳米棒。此外，部分转变会增加结构的复杂性，从而形成纳米棒异质结构[7]。
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