По инициативе ректора Белгородского государственного университета (БелГУ) профессора Дятченко Л.Я. в 2004 году был объявлен конкурс по формированию новых научных подразделений университета. По итогам конкурса был поддержан проект научной группы во главе с профессором Ю.Р. Колобовым из Института физики прочности и материаловедения СО РАН (г. Томск) по созданию Центра наноструктурных материалов и нанотехнологий (Центр НСМН) БелГУ. В 2005 году научная группа в составе 9 человек по соглашению между руководителями академической и вузовской организаций (в порядке перевода) приступила к работе в Белгородском государственном университете.

Учредителем Центра НСМН являлся Белгородский государственный университет. Необходимый объем финансирования в размере 150 млн. руб. для приобретения оборудования, капитального строительства и реконструкции помещений под уникальное оборудование был обеспечен Администрацией Белгородской области, Белгородским госуниверситетом, Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

На базе Центра НСМН в феврале 2008 года сформирован учебно-научный и инновационный комплекс (УНИК) «Материаловедение и нанотехнологии», в состав которого вошли Научно-образовательный и инновационный центр «Наноструктурные материалы и нанотехнологии» (НОиИЦ НСМН, руководитель – профессор Ю.Р. Колобов), Центр коллективного пользования научным оборудованием «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» (директор – профессор Т.М. Давыденко), опытно-промышленное производство, кафедры физического факультета и научно-исследовательские лаборатории Университета.

Для подготовки высококвалифицированных кадров в 2005 году в БелГУ была организована специализированная кафедра «Материаловедение и нанотехнологии», которая ведет подготовку студентов по специальностям 210602 «Наноматериалы» и 010707.65 «Медицинская физика».

Студенты и аспиранты, обучающиеся на кафедрах материаловедения и нанотехнологий, теоретической физики и общей физики физического факультета БелГУ, проводят научные исследования на уникальном современном оборудовании. В выполнении государственных контрактов ФЦП РФ и хоздоговорных работ НОиИЦ НСМН с оформлением на работу по совместительству принимают участие более 20 студентов БелГУ, начиная со второго курса. Они имеют допуск к самостоятельной работе на уникальном современном аналитическом и испытательном оборудовании. Студенты инженерных специальностей проходят практику на технологическом оборудовании, получая навыки работы в инновационной сфере.

БелГУ (Центр «Наноструктурные материалы и нанотехнологии») являлся головной организацией в выполнении крупного государственного контракта федеральной целевой программы по теме «Разработка опытно-промышленных технологий получения нового поколения медицинских имплантатов на основе титановых сплавов» с общим объемом финансирования 323 млн. руб. В выполнении контракта участвовали 12 соисполнителей, представляющих крупные научные и производственные организации Москвы, Санкт-Петербурга, Томска и Казани. Целью данного проекта являлась разработка прогрессивных технологий производства новых титановых имплантатов, в том числе ультрамелкозернистых, с многофункциональными биоактивными наноструктурированными покрытиями для восстановительной, костнопластической хирургии и стоматологии.