Британский профессор Майк Келли утверждает, что, несмотря на то, что в наноиндустрию сегодня вкладываются миллиарды долларов, существуют ограничения, в силу которых не удастся пустить большинство современных разработок в массовое производство.

В статье, опубликованной в журнале Nanotechnology, профессор Майк Келли из центра фотоники и электроники Кембриджского университета (Centre for Advanced Photonics and Electronics, University of Cambridge) высказал утверждение, что ученым не удастся найти способ массового производства структур размерами 3 нм и менее при подходе «сверху вниз».

В основе нанотехнологий лежит возможность контролировать и манипулировать материей на молекулярном и атомном уровне и создавать такие технологии, как целевая доставка лекарства в организме, разработка сверхэффективных солнечных батарей и сверхкомпактных микросхем и многое другое. На развитие нанотехнологий ежегодно тратятся миллиарды долларов в надежде, что очередная разработанная в лаборатории технология сможет выйти на рынок.

Для выхода на рынок необходимо, чтобы технология производства была низкозатратной и массовой, однако, утверждает профессор Келли, наши технологии не в состоянии обеспечить сохранение необходимых свойств при производстве элементов меньше предельных 3 нанометров.

Это ограничение обусловлено тем, что при подходе «сверху-вниз» для изготовления элементов должны применяться инструменты, разделяющие материал, из которого будут состоять наноэлементы, но эти инструменты не могут обеспечить необходимой точности разделения. Другой подход, «снизу-вверх», предполагает сборку наноэлементов из отдельных «кирпичиков» – атомов, или молекул, но при таком подходе слишком велик разброс несистематизированных отклонений в структуре наноэлемента.

Свои наблюдения профессор Келли подтвердил выкладками по созданию вертикальных наностолбиков, сетки из которых могут стать основой дисплеев. Во-первых, показывает исследователь, при массовом производстве элементов такого масштаба неизбежны значительные вариации размера. А это, в свою очередь, приведет к изменениям свойств элементов до такой степени, что вся структура не сможет нормально работать.