纳米材料还存在光热效应，即拥有把光转化为热的能力。例如金（Au）纳米颗粒和硫化钼（MoS₂）纳米片就可以吸收对人体组织具有较好穿透性的近红外光，产生的热可以*灭体内的细菌以及肿瘤细胞，因此这些纳米材料又被称为“光热抗菌剂”。
半导体材料的光催化作用也是*菌的重要途径。经常出现在防晒霜中的二氧化钛，治疗皮炎的药膏里含有的氧化锌，就是典型的金属氧化物半导体材料。纳米尺寸的二氧化钛和氧化锌被紫外光激发后，产生的光生电子和空穴可以与水或氧气分子结合产生具有强氧化性的活性氧物种，细菌会被这些物质氧化*死。但这类材料的局限性在于，它们只能被紫外线激发，紫外线在太阳光谱中的比例很小，而且紫外线会对人体皮肤造成损害。
纳米尺寸的金属颗粒由于表面原子大量暴露，增加了这些原子的活泼性，因此可以使表面原子失去电子的过程变得更容易，从而缓慢地释放出金属离子。这些金属离子可以穿过细菌的细胞膜破坏细胞内的物质，从而引起细菌的死亡。而金属银（Ag）和铜（Cu）本身就是很好的抗菌材料，这也是古往今来银质餐具和铜质把手受到欢迎的原因。既可以彰显气派，又可以*菌消毒。得益于这一先天优势，纳米尺寸的银和铜颗粒在抗菌方面更可以大显身手。其实，日常生活中接触到的纳米银抗菌喷剂以及纳米抗菌洗衣机正是利用的这个原理。
2010年诺贝尔物理学奖明星纳米材料石墨烯就是综合利用了多个抗菌机理。石墨烯最初是由科学家通过胶带从石墨（铅笔芯的主要成分）表面剥离下来的，结构上它是由单层碳原子排列成的无数个六边形相连构成，相当于单层的石墨，属于二维碳纳米材料。石墨烯具有锋利的边缘、巨大数量的表面暴露原子，既可以作为 “纳米刀”，又可以使细菌产生氧化应激反应，同时还可以作为“支撑体”和“稳定器”与其他纳米材料构成复合物，发挥协同作用提高抗菌效果。
当纳米材料“闯进”医疗领域
