La Nanociencia (NC) y la Nanotecnología (NT) prometen proporcionar los mayores avances tecnológicos que se necesitan para superar la mayoría de los asuntos globales de sostenibilidad. Se espera que los nanomateriales de carbono (NCMs) tengan un papel muy importante en avances en áreas claves como la medicina, la energía y el medio ambiente, la electrónica y la tecnología de la información, el transporte, la seguridad y la nano-fabricación. El Laboratorio de Investigación en Nanociencia (NRL) enfoca sus actividades en la síntesis de nanomateriales de carbono, apuntando a aplicaciones nichos. Los impactos más significativos en Nanotecnología han venido de grandes avances en la síntesis de materiales. Es la razón por la cual el Laboratorio de Investigación en Nanociencia se dedica a la síntesis de nuevos nanomateriales y en nuevos métodos para sintetizar nanomateriales de carbono e integrarlos con otros materiales, importantes desde un punto de vista tecnológico. Además, el NRL apunta a contribuir en la educación de una nueva generación de científicos e ingenieros dominicanos que podrían proporcionar contribuciones innovadoras en NC y NT y explotar, en la República Dominicana, los avances logrados en estas áreas.
En octubre de 2016, la PUCMM anunció la concesión de una patente de invención de alta tecnología en el área de Nanociencia por la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO), solicitud presentada en noviembre de 2013, convirtiendose así en la primera institución de educación superior nacional en lograr este hito en el área de investigación. La creación del invento fue realizada con el apoyo del Ministerio de Educación Superior Ciencia y Tecnología (MESCyT), a través del Fondo Nacional de Innovación y Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDOCyT).
Además, en enero de 2019 se logró la concesión de una segunda patente de invención consistente en la evidencia por primera vez de un nuevo nanomaterial de carbono: el diamano, la quinta nanoforma del carbono conocida hasta la fecha y que puede tener gran impacto en las telecomunicaciones, la medicina y la computación cuántica.
El laboratorio de Investigación en Nanociencia de la PUCMM fue inaugurado en noviembre de 2010.
