Широкое применение нанокомпозитные материалы могут найти в ядерных реакторах четвертого поколения. В них будут использоваться топливные гранулы диаметром менее миллиметра: внутрь такой гранулы будет помещено топливо, окруженное многослойной оболочкой из наноматериалов.
Эти материалы должны решать множество задач: должны быть достаточно прочными, эластичными и обладать достаточной теплопроводностью.