(PhysOrg.com) -- Un eminente scienziato delle nanotecnologie ha sollevato interrogativi per un'industria da un miliardo di dollari affermando coraggiosamente che esiste un limite al modo in cui i piccoli materiali nanotecnologici possono essere prodotti in serie.

In un documento pubblicato oggi, Giovedi, 21 aprile, nella rivista di IOP Publishing Nanotecnologia , Professor Mike Kelly, Centro per la fotonica avanzata e l'elettronica, Università di Cambridge, ha affermato che non è possibile produrre in serie strutture con un diametro di tre nanometri o meno utilizzando un approccio dall'alto verso il basso.

Questa affermazione solleva una questione importante riguardo ai miliardi di dollari che ogni anno vengono versati nella nanotecnologia nella speranza che l'ultima tecnologia sviluppata in laboratorio possa fare il passaggio a un prodotto fabbricato sul mercato.

La nanotecnologia si basa sulla capacità di controllare e manipolare la materia a livello atomico e molecolare e ha applicazioni di vasta portata tra cui la somministrazione di farmaci nel corpo, aumentare l'efficienza dei pannelli solari e migliorare i metodi di confezionamento degli alimenti.

L'obiettivo generale quando si immettono le nanotecnologie nel mercato è a basso costo, producibilità ad alto volume, ma allo stesso tempo, le proprietà dei materiali devono essere altamente riproducibili entro un limite prestabilito, che Kelly afferma che non può accadere al di sotto del limite di 3 nm quando si tenta di creare array.

L'approccio top-down alla produzione, che Kelly afferma è limitato, utilizza strumenti esterni per tagliare e modellare materiali di grandi dimensioni per contenere molte caratteristiche più piccole. La sua alternativa, l'approccio dal basso verso l'alto, consiste nel mettere insieme piccole unità, solitamente molecole, per costruire interi materiali - proprio come un puzzle - tuttavia questo processo è troppo imprevedibile per difetto - produzione di massa gratuita di array.

Kelly ha utilizzato la valutazione statistica dei nanopillar verticali - che sono stati suggeriti per l'uso in sensori e display - come esempio per dimostrare la sua teoria. Afferma che la prova arriva in due fasi. Il primo è dovuto al fatto che quando i materiali vengono prodotti in serie su una scala così piccola, ci saranno molte variazioni nelle dimensioni dei diversi componenti.

Per effetto di questa variazione, le proprietà del materiale varieranno al punto che il materiale non può funzionare a piena capacità all'interno di un array.

Il professor Kelly dice, "Se sbaglio, e viene fornito un controesempio al mio teorema, molti scienziati sarebbero più sicuri nel loro continuo lavoro, e questo è un bene per la scienza.

"Se si dedica più lavoro al difficile problema di capire cosa può essere fabbricato e come, a scapito di ulteriori studi su cose che non possono essere fabbricate nelle condizioni del presente teorema, allora anche questo è un bene per la scienza e per la tecnologia."