نانوحباب‌ها حفره‌های گازی (معمولاً هوا) نانوسکوپی در محلول‌های آبی هستند که توانایی تغییر ویژگی‌های طبیعی آب را دارند. حباب های معمولی قطری از 1 میکرومتر و بزرگتر دارند. اینها به سرعت به سطح مایع بالا می روند و فرو می ریزند. نانوحباب هایی که قطر آنها کمتر از 100 نانومتر است به دلیل آنچه که حرکت براونی نامیده می شود به طور تصادفی جابجا می شوند و می توانند برای مدت زمان طولانی در مایعات باقی بمانند.
نانوحباب ها آبگریز هستند: آب را دفع می کنند و به سطح ذرات جذب می شوند. ذرات موجود در آب به عنوان دانه ای عمل می کنند که در آن حباب های نانو تشکیل می شود. کاویتاسیون کنترل‌شده اختصاصی، نانوحباب‌های آبگریز و با بار منفی را روی سطوح بذر تولید می‌کند و در نتیجه ذرات را محصور می‌کند. بنابراین، پتانسیل زتا آنها کاهش می یابد و در نتیجه ذرات منعقد می شوند.
ژنراتورهای نانو حباب می توانند گاز را با راندمان بسیار بالا توسط یک فرآیند خاص انتقال دوفازی به داخل مایع تزریق کنند. مزیت ویژه نانو حباب ها نسبت به انتشاردهنده های مرسوم، اندازه بسیار ریز و فشار داخلی بالای آن ها می باشد که سبب می شود تا مدت زمان زیادی را بصورت پایدار در داخل مایع بمانند و در نتیجه سبب انتقال بسیار موثر گاز به داخل مایع می شوند.
اندازه نانوحباب‌ها 70 تا 120 نانومتر است که 2500 برابر کوچک‌تر از یک دانه نمک است. آنها را می توان با استفاده از هر گازی تشکیل داد و به هر مایعی تزریق کرد. نانوحباب‌ها با توجه به اندازه‌شان، خواص منحصربه‌فردی از خود نشان می‌دهند که بسیاری از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را بهبود می‌بخشد.
به طور کلی نرخ انتقال جرم در گاز به شدت وابسته به سطح انتقال جرم گاز-سیال وابسته است. بنابراین نرخ انتقال جرم در این حباب ها بسیار زیاد است. با توجه به قانون هنری، میکرو نانو حباب ها دچار خود فشار زایی و انحلال در سیال می شوند. و این امر به گاز این امکان را می دهد که به مقادیر مافوق اشباع رسیده در سیال حل شود.
بر اساس معادله یانگ-لاپلاس، حباب ها با انتشار بر اساس اینکه محلول اطراف از گاز نسبت به فشار حفره ها بیش از حد یا کمتر از حد اشباع شده است، رشد می کنند یا منقبض می شوند.
از آنجایی که حلالیت گاز متناسب با فشار گاز است و این فشار توسط کشش سطحی به نسبت معکوس با قطر حباب اعمال می شود، تمایل طبیعی این است که اندازه حباب ها کوچک شده و در چند میکروثانیه حل شوند. با این حال، نانوحباب‌ها برای روزها در آب مشاهده می‌شوند.
پایداری نانوحباب‌ها به خوبی درک نشده است، اما تصور می‌شود که تعادلی بین نیروی جاذبه واندروال و نیروی دافعه دولایه الکتریکی بین نانوحباب‌های همسایه، با کمک‌های اضافی از ناپدید شدن مجازی نیروی شناور، پل زدن نانوحباب‌ها باشد. محدودیت آنتروپیک و ساختار سیال.
ضریب طول عمر نانوحباب‌ها در آب، زمان ماندن اکسیژن در آب را افزایش می‌دهد و با انجام این کار، به طور مستقیم بر هر نوع تعامل هوازی یا بی‌هوازی با ویروس‌ها و باکتری‌ها تأثیر می‌گذارد.
اساساً دو نوع مولد نانوحباب وجود دارد، ابتدا انواع مولدهای نانوحباب با گردش آب و گاز وجود دارد. دوم، فشار زدایی گاز-آب وجود دارد که اغلب به عنوان نوع انحلال تحت فشار مولد نانوحباب نامیده می شود. همه واحدها بر اساس یک اصل یا اصل دیگر یا ترکیبی از هر دو هستند. در نوع گردش آب-گاز، گاز وارد گرداب آب شده و با شکستن گرداب، حباب های گاز ایجاد می شود.
در روش انحلال تحت فشار حدود 5 درصد گاز تحت فشار حل شده در آب است و یک محلول فوق اشباع تشکیل می دهد. هنگامی که فشار آب کاهش می یابد، گاز از آب خارج می شود و نانوحباب ها را تشکیل می دهد. این مانند باز کردن یک بطری نوشابه یا یک قوطی کوکا است، نوشیدنی در بطری کم فشار شده و حباب هایی تشکیل می شود. فشار در یک نوشابه بسیار کم است تا هر نانوحباب ایجاد شود.
از برجستگي هاي اين مولد مي توان به اين اشاره كرد كه طوري طراحي شده كه براي هر نوع مایعات نیوتونی با ویسکوزیته کم از قبیل آب، انواع نفت، گازوئیل، و غیره به عنوان سیال پایه و هر نوع گاز و يا حتي خلاء هم كاربرد دارد و نیاز به استفاده از پمپ باد ندارد و مقدار گاز وارده در دستگاه قابل کنترل است. این مولد به روش کاویتاسیون هیدرودینامیکی تولید شده است. در این دستگاه امکان کاویتاسیون بخاری و گازی را به صورت جداگانه و یا هر دو حالت به صورت همزمان را دارا است و از هزینه ساخت پایینی برخوردار است.
نانوحباب‌ها (Nanobubbles) حفرات گازی نانومتری در محلول‌های آبی هستند که توانایی تغییر ویژگی‌های عادی آب را دارند. در سال‌های اخیر، فناوری نانوحباب به‌دلیل کاربردهای وسیع خود در زمینه‌های مختلف علم و فناوری مانند تصفیه آب، مهندسی پزشکی و نانومواد، توجهات بسیار گسترده‌ای را به خود جلب کرده است.
دستگاه ایرانی مولد نانو حباب به طور کامل بومی‌سازی شده و تمامی تجهیزات و قطعات داخلی آن از منابع موجود در کشور تأمین می‌شود. کارایی محصول داخلی نسبت به محصولات خارجی بالاتر بوده و قیمت تمام‌شده محصول نیز بسیار کمتر از نمونه‌های خارجی است. همچنین پکیج مولد میکرو نانو حباب مصرف انرژی را کاهش می‌دهد که ویژگی مفیدی برای بسیاری از صنایع به شمار می‌رود.
اولین تحقیقات و تئوری های مربوط به میکرو نانو حباب ها به سال 1950 باز می گردد و با توجه به ماهیت آن تاکنون نیز بسیاری از جنبه های آن ناشناخته مانده است و تحقیقات بسیار زیادی در حال حاضر بر روی آن انجام می شود. کاربردهای این حباب ها در حوزه های مختلف مانند صنعت آب و پساب، کشاورزی، شیلات، صنایع غذایی و بسیاری دیگر از فرآیند ها و صنایع همچنان به طور کامل شناخته نشده و نیاز به ارتباط صنعت و محققان تا حصول نتیجه، احساس می شود.