يتجه القطاع تدريجياً نحو عمليات "الطلاء بالرش"؛ إلا أن فعالية طرق الرش تختلف. ويسعى الباحثون بشكل متزايد إلى إيجاد حل يحقق "تجانساً على المستوى النانوي" مع تجنب مشكلات تكتل الجزيئات وهدر المواد التي غالباً ما تصاحب الفوهات الهوائية التقليدية.
1. تحديات الدقة في علم المواد: في مجال أبحاث المواد المتقدمة، ولا سيما فيما يتعلق بمواد أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق الواسعة مثل كربيد السيليكون (SiC) ونيتريد الغاليوم (GaN)، يُعدّ توجيه البلورات ذا أهمية بالغة. فحتى انحراف بسيط بمقدار 0.1 درجة فقط قد يؤدي إلى تقلبات كبيرة في حركة الإلكترونات، والتوصيل الحراري، وجودة النمو الطبقي.
في مجالي علم المواد وعلم المعادن، تعتمد دقة البنى المجهرية التي تُرى تحت المجهر كلياً على جودة تحضير العينة المسبق. ورغم شيوع استخدام الصنفرة التقليدية والتلميع الميكانيكي، إلا أنهما غالباً ما يُسببان عيباً جوهرياً: طبقة مشوهة ميكانيكياً.