(PhysOrg.com) -- Un scientifique de premier plan en nanotechnologie a soulevé des questions pour une industrie d'un milliard de dollars en affirmant avec audace qu'il y a une limite à la façon dont les petits matériaux nanotechnologiques peuvent être produits en masse.

Dans un article publié aujourd'hui, Jeudi, 21 avril, dans la revue IOP Publishing Nanotechnologie , Professeur Mike Kelly, Centre de photonique et d'électronique avancées, Université de Cambridge, a déclaré que vous ne pouvez pas produire en masse des structures d'un diamètre de trois nanomètres ou moins en utilisant une approche descendante.

Cette déclaration soulève une question majeure concernant les milliards de dollars qui sont investis chaque année dans les nanotechnologies dans l'espoir que la dernière technologie développée en laboratoire puisse faire la transition vers un produit manufacturé sur le marché.

La nanotechnologie repose sur la capacité de contrôler et de manipuler la matière au niveau atomique et moléculaire et a des applications de grande envergure, notamment l'administration de médicaments dans le corps, augmenter l'efficacité des panneaux solaires et améliorer les méthodes d'emballage des aliments.

L'objectif global lors de l'entrée des nanotechnologies sur le marché est un faible coût, aptitude à la fabrication en grand volume, mais en même temps, les propriétés des matériaux doivent être hautement reproductibles dans une limite prédéfinie, ce que Kelly déclare ne peut pas se produire en dessous de la limite de 3 nm lors de la tentative de création de matrices.

L'approche descendante de la fabrication, ce que Kelly déclare est limité, utilise des outils externes pour couper et façonner des matériaux de grande taille afin de contenir de nombreuses fonctionnalités plus petites. Son alternative, l'approche ascendante, consiste à assembler de petites unités, généralement des molécules, pour construire des matériaux entiers - un peu comme un puzzle - mais ce processus est trop imprévisible pour un défaut - une production de masse gratuite de matrices.

Kelly a utilisé l'évaluation statistique des nanopiliers verticaux - qui ont été suggérés pour des utilisations dans les capteurs et les écrans - comme exemple pour démontrer sa théorie. Il précise que la preuve se fait en deux étapes. Le premier est dû au fait que lorsque les matériaux sont produits en masse à une si petite échelle, il y aura beaucoup de variation dans la taille des différents composants.

À la suite de cette variation, les propriétés du matériau varieront dans une mesure où le matériau ne peut pas fonctionner à pleine capacité dans un réseau.

Le professeur Kelly dit, « Si je me trompe, et un contre-exemple à mon théorème est fourni, de nombreux scientifiques seraient plus en sécurité dans la poursuite de leur travail, et c'est bon pour la science.

"Si plus de travail est consacré au difficile problème de comprendre exactement ce qui peut être fabriqué et comment, au détriment de plus d'études de choses qui ne peuvent pas être fabriquées dans les conditions du présent théorème, alors cela aussi est bon pour la science et pour la technologie."