去年，美国国家制造科学中心（NCMS)曾发表过有关纳米技术在美国制造业应用情况的调研报告。调查数据显示，美国制造业者正在越来越多地利用纳米强化材料来改进产品，这表明纳米技术对提升其在全球的竞争力是至关重要的。报告同时也揭示，纳米技术的推广应用仍面临严峻挑战，其中包括缺乏对纳米技术潜在优势的正确认识；无法获得必需的设计工具；无法获得能投向新技术的资本等。

　　十年前，美国国家科学基金会（NSF)曾预言，纳米技术正在成为一项通用技术，但十年之后，纳米制造仍没有得到充分发展。据BCC研究公司的一份市场调研报告称，2010年全球纳米技术的市场价值估计仅为157亿美元，即便到了2015年其预期值也仅为270亿美元，年增长率为11.1%。由于纳米技术能为产品带来多大的增值难以精确估算，因此，对含有纳米技术的产品的产值估算相差很大，但被普遍引用的数据是：到2015年，产值在1万亿美元到3万亿美元之间。

　　尽管市场前景令人兴奋，但研究人员认为，新产品的工艺过程和产品质量控制尚未达到产业化水准，真正具备产业化条件的纳米新产品寥寥无几。据专家分析，其中最重要的原因是“在把加工工艺应用于大规模制造时，无法对工艺维持恰当的控制”。许多案例表明，初期示范的“实验室”方法不适合于规模化生产，例如，最近才能以合适的纯度和标准来合成的碳纳米管已经是20年以前的发明。其中，单壁碳纳米管每年的产量仅为几十公斤，远远满足不了需求。

　　美国国家标准与技术研究院（NIST)“纳米尺度科技中心”下属的纳米制造研究小组的负责人利特尔指出，为纳米合成找到正确路径往往是一项重大挑战，要找到真正能向上扩展的工艺流程是一件难事。因为不仅基本原理必须要正确，而且还要考虑成本、安全性和可持续性等诸多因素，只有满足所有的条件才能产生经济上可行的工艺。

　　纳米商业联盟（Nano BusinessAlliance)公司的负责人卡波里奥指出，在晶体管问世之前，研究人员花了几十年才找到生产超纯度单晶硅的方法。大多数纳米技术公司（包括纳米结构材料制造商在内）面临的挑战是其他新兴技术产业未曾遇到过的。这些公司不仅面临规模化生产的问题，而且还需要开发新的制造工艺、新的监控工具，并能将它们应用到已有的生产线上去。工人也需要培训，有时还需要购置昂贵的设备。此外，还要努力向客户说明，纳米材料的优良性能值得他们冒着风险来改造已有的成熟工艺。制造业者还要弄清楚哪些现有的标准和协议可以直接用于纳米材料，哪些还需要为纳米材料另立新规。规管方面的不确定性使投资者们对纳米技术望而却步。

　　去年9月，美国国家科学基金会（NSF）举行了纪念“国家纳米计划(NNI)”启动10周年的大会。会议对过去10年间纳米技术的变化和发展前景作了全面梳理。在会上，专家们认为，纳米制造业者面临的根本问题是：自底向上、“自装配”型的纳米制造方法是否比传统的自顶向下的、“添加型”的制造技法更有前途？“国家纳米制造网（NNN）”的主管托明能教授指出：自顶向下的制造技术真正走到头了。我们必须研究“自装配”型的自底向上的制造技法和化学方法来制造我们所需要的东西。我们必须开发低成本工艺来推广纳米技术，有时这种低成本工艺必须是高产出的。他强调，在向产业化转移之前，我们必须了解材料合成的首要法则，并开发更好的计量解决方案。总的来说，我们正在经历从“大批量（bulk）”纳米技术（如由纳米粉末制成的材料）向“组织型(organized)”纳米技术（如用纳米结构组成的材料）过渡，后者需要对合成和装配纳米结构有更深入的了解。

　　NNI计划的重点之一是帮助产业界成功地找到可从纳米技术获益的产品。专家指出，寻找新的纳米结构材料的重要应用时面临的主要挑战之一是：这种材料能具有突出的性能优势，但在大规模生产时仍能在成本方面与现有的解决方案竞争。目前纳米技术产业化做得比较成功的唯一领域是半导体产业。纳米结构基底和具备纳米尺度晶体管设计的双电材料是当前微处理机和存贮芯片生产中不可或缺的组成部分。过去10年里，半导体产业已把上述纳米技术完全融入了其高端制造工芝。但是那种“一个突破性产品将有助于把纳米技术带入制造业主流”的说法越来越成为“谬论”。纳米技术似乎无法主导任何一类产品的制造。集成电路制造工艺引进纳米技术花了10~15年的时间，人们不禁要问，纳米技术的大规模产业化还要等多久？