Er is geen gebrek aan ideeën over het gebruik van nanotechnologie, maar een van de grootste hindernissen is hoe sommige van de nieuwe producten op grote schaal kunnen worden vervaardigd. Met steun van de National Science Foundation (NSF), Chemisch ingenieur Jim Watkins van de Universiteit van Massachusetts (UMass) Amherst en zijn team werken eraan om nanotechnologie praktischer te maken voor productie op industriële schaal.

Een van de projecten waar ze aan werken bij het NSF Center for Hierarchical Manufacturing (CHM) is een roll-to-roll-proces voor nanotechnologie dat vergelijkbaar is met wat wordt gebruikt in traditionele productie. Ze ontwerpen ook een proces om bedrukbare coatings te produceren die de manier verbeteren waarop zonnepanelen licht absorberen en sturen. Ze onderzoeken zelfs het gebruik van zelfassemblerende producten op nanoschaal die voor veel industrieën kunnen worden toegepast.

"Nieuwe nanotechnologieën kunnen de Amerikaanse economie pas beïnvloeden als er praktische methoden beschikbaar zijn om producten te produceren. ze in grote hoeveelheden gebruiken, tegen lage kosten. CHM doet onderzoek naar de fundamentele wetenschappelijke en technische barrières die een dergelijke commercialisering belemmeren, en het innoveren van nieuwe technologieën om die barrières te overwinnen, " merkt Bruce Kramer op, senior adviseur bij de afdeling Civiele Techniek van de NSF Engineering Directorate, Mechanische en productie-innovatie (CMMI), die het onderzoek financierde.

"Het NSF-centrum voor hiërarchische productie ontwikkelt platformtechnologieën voor de economische productie van apparaten en systemen van de volgende generatie voor computertoepassingen, elektronica, energie conversie, het behoud van hulpbronnen en de menselijke gezondheid, " legt Khershed Cooper uit, een CMMI programmadirecteur.

"Het centrum creëert fabricagetools die veelzijdige en snelle continue processen mogelijk maken voor de fabricage van nanostructuren die systematisch worden geïntegreerd in structuren van hogere orde met behulp van bottom-up en top-down technieken, " zegt Cooper. "Bijvoorbeeld, CHM ontwerpt en bouwt continu, roll-to-roll nanofabricagesystemen die kunnen printen, in hoog volume, 3D-nanostructuren en meerlagige nanodevices met een resolutie van minder dan 100 nanometer, en in het proces, hybride elektronisch-optisch-mechanische nanosystemen realiseren."