Nanobobler er små, stabile luftbobler i nanostørrelse (<200 nm) – en nanoboble er ca. 2.500 gange mindre end et saltkorn.
MOLEAERS’ nanobobler har en dokumenteret gennemsnitlig størrelse på omkring 100 nm (udført af University of California, USA). Nanobobler kan dannes ved anvendelse af enhver gas (f.eks. ren ilt, atmosfærisk luft og ozon), og injiceres i enhver væske. Nanoboblers størrelse giver dem nogle unikke egenskaber, der forbedrer adskillige fysiske, kemiske og biologiske processer.
Bobler stører end 1 µm stigerhurtigt til overfladen af en væske og kollapser. Nanobobler har derimod en neutral opdrift grundet deres størrelse, hvilket gør at de forbliver suspenderet i væsken i lang tid (dage til uger)
Nanobobler driver tilfældigt rundt i væsken, grundet Brownske bevægelser, hvilket gør at de bliver fordelt i hele vandsøjlen. Nanobobler har et større overfladeareal i forhold til deres volumen, hvilket gør at nanoboblerne har mulighed for større interaktion med den omgivende væske.
Nanoboblers længere opholdstid og større overfladeareal er en fordel i forhold til f.eks. masseoverførselseffektivitet og kemiske reaktioner ved gas-væske grænsefladen.
Nanobobler har en stærkt negativt ladet overflade ved neutral pH grundet høj koncentration af OH- ioner ved boblens gas-væske grænseflade.
Den negative ladning tiltrækker modsatladede ioner, her H+ ioner. Dog vil den negative ladning ikke blive neutraliseret af de positive ioner, idet der bliver skabt en gradient af positive ioner der driver de positive ioner væk fra overfalden, kaldet det elektroniske dobbeltlag.
Ved at kvantificere overfladeladningen, kaldet zetapotentialet, kan man forudsige nanoboblers stabilitet og opførsel i vandet. Større bobler har et lavt zetapotentiale, hvorfor de er mere ustabile og har en tendens til at gå sammen i endnu større bobler.
Nanobobler har derimod et højt zetapotentiale, hvorfor de betragtes som stabile, idet de frastøder hinanden. Zetapotentialet bevirker derfor at nanobobler opfører sig som kolloide partikler i suspension.
Nanobobler bliver tiltrukket af og binder sig til fine partikler, kolloider, olie, fedt, overfladeaktive stoffer, andre forurenende stoffer og overflader via deres stærke negative overfladeladning og andre kraftattraktioner.
Når nok nanobobler binder sig til en lille partikel eller dråbe, falder dens densitet, hvilket gør den i stand til at adskille sig fra vandet omkring den, så partiklen kan fjernes ved flotation eller filtrering. Ved stimulering af nanoboblen, destabiliseres den, hvilket resulterer i dannelse af hydroxylradikaler (OH).
Dette radikale er meget oxidativt, hvorved den nedbryder den molekylære struktur i de vandforurenende stoffer, der er bundet til nanoboblens overflade.
Den oxidative effekt opnås derved ved anvendelse af luft og vand – altså en grøn kemi løsning (dokumenteret af Arizona State University, USA)..
Bobler fra konventionelle beluftningssystemer stiger hurtigt til overfladen af en væske og kollapser, hvilket gør iltningen ineffektiv.
Anvendelse af nanobobleteknologi sikrer en iltoverførselseffektivitet på omkring 86%, hvilket gør at denne teknologi har den mest effektive iltoverførsel. Nanoboblernes neutrale opdrift og negative overfladeladning medfører, at de kan forblive suspenderet i vandet i op til uger, samt at de spreder sig, således hele vandet bliver iltet – selv ved bunden (af fx tanke, søer og regnvandsbassiner).
Selvom vandet når sit iltmætningspunkt, så forbliver nanoboblerne fortsat suspenderede og fungerer som en iltreserve i væsken. Når den opløste ilt i vandet, forbruges ved biologiske og kemiske processer vil ilten fra nanoboblerne sørger for at opretholde koncentrationen af opløst ilt, indtil nanoboblerne er forbrugt. Denne ekstra iltreserve estimeres at være op til 20% over mætningspunktet.