納米技術(shù)是有望改變未來的核心技術(shù)之一,石墨烯也屬于納米材料。新華社消息,中國科學(xué)家正在江蘇蘇州建設(shè)世界首個集材料生長、器件加工、測試分析為一體的納米領(lǐng)域大科學(xué)裝置——納米真空互聯(lián)綜合實驗站。有了它,科學(xué)家未來就有可能制造出體積更小、運算速度更高的計算機,以及更加智能的機器人。
新華社南京專電(記者喻菲)中國科學(xué)家正在江蘇蘇州建設(shè)世界首個集材料生長、器件加工、測試分析為一體的納米領(lǐng)域大科學(xué)裝置——納米真空互聯(lián)綜合實驗站。有了它,科學(xué)家未來就有可能制造出體積更小、運算速度更高的計算機,以及更加智能的機器人。
“這個實驗裝置是在類似太空一樣的全真空環(huán)境下的納米器件研發(fā)平臺,是目前世界上最大的真空互聯(lián)科研裝置。我們探索的是未來納米器件制造的新技術(shù)?!敝袊茖W(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所納米真空互聯(lián)實驗站副總指揮丁孫安說。
圖為中國科學(xué)家正在江蘇蘇州建設(shè)納米真空互聯(lián)綜合實驗站。(新華社記者金立旺攝)
他指出,實驗站力圖通過超高真空條件下的互聯(lián)集成和若干重大項目驗證,突破現(xiàn)有儀器設(shè)備的功能限制,實現(xiàn)材料制備、測試分析與微納加工工藝等方面協(xié)同效應(yīng),為科研和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供先進(jìn)的開放平臺。
據(jù)介紹,納米真空互聯(lián)綜合實驗站依托中科院蘇州納米所,聯(lián)合清華大學(xué)薛其坤院士團(tuán)隊、中科院大連化學(xué)物理研究所包信和院士團(tuán)隊開展建設(shè)。首期由中國科學(xué)院、江蘇省、蘇州市和蘇州工業(yè)園區(qū)共建,建設(shè)經(jīng)費3.2億元,預(yù)計2018年建成。一期建成后將有100米真空管道,連接30多臺設(shè)備。
圖為中國科學(xué)家正在江蘇蘇州建設(shè)納米真空互聯(lián)綜合實驗站。(新華社記者金立旺攝)
據(jù)丁孫安介紹,納米真空互聯(lián)實驗站最終目標(biāo)是建成總長約500米的超高真空管道,將上百臺用于材料生長、器件制備、測試分析的大型儀器設(shè)備互聯(lián)一起,實現(xiàn)樣品在不同設(shè)備之間傳送時其表面不被氧化、沾污,不被外界大氣環(huán)境所破壞,總投資約15億元。
“未來電子元器件將發(fā)展到納米級,也就是納電子,器件尺寸越來越小,集成度越來越高,可以提高器件性能。但是那么小的器件以目前的工藝還有很多效應(yīng)無法解決,不能完成新型器件的制造。所以未來生產(chǎn)納米甚至以下級別的器件需要一種全新的技術(shù)路線?!倍O安說。
圖為中國科學(xué)家正在江蘇蘇州建設(shè)納米真空互聯(lián)綜合實驗站。(新華社記者金立旺攝)
“在納米科學(xué)技術(shù)研究中許多問題不能只靠一種手段解決,需要多種手段、多臺設(shè)備聯(lián)合解決。同一個材料樣品在不同設(shè)備之間轉(zhuǎn)換,暴露在空氣中,性能就會發(fā)生變化,納米真空互聯(lián)裝置把很多設(shè)備都集中在同一個平臺上,減少了很多影響器件的因素,并且能省去很多不必要的工藝環(huán)節(jié),從而節(jié)約成本,器件質(zhì)量也會大大提高。”丁孫安說。
他表示,納米真空互聯(lián)實驗站不僅可以開展硬件研制,也能開發(fā)新的工藝,超導(dǎo)器件、半導(dǎo)體器件等對表面敏感的材料器件都可以在這里制造,可實現(xiàn)量子材料的設(shè)計、制備,這樣就可以用于制造強大的量子計算機??茖W(xué)家可以利用這套裝置,生產(chǎn)很多更智能化、更可靠、更小型的器件,可應(yīng)用于通訊、信息、人工智能等領(lǐng)域。由于降低了成本,未來普通人也可以使用更高端小巧的設(shè)備。
圖為中國科學(xué)家正在江蘇蘇州建設(shè)納米真空互聯(lián)綜合實驗站。(新華社記者金立旺攝)
納米真空互聯(lián)實驗站所落戶的蘇州工業(yè)園區(qū),是全球納米領(lǐng)域具有代表性的產(chǎn)業(yè)區(qū)域之一。實驗站建成后將形成一個國際頂尖納米科技人才的聚集高地,對地方經(jīng)濟、科技具有很強的帶動與輻射作用;實驗站設(shè)備大多數(shù)需要自主研發(fā)和設(shè)計改造集成,可大大提升中國重大儀器設(shè)備的研制水平。
據(jù)介紹,實驗站2014年開始建設(shè),目前一期進(jìn)展順利,已完成超高真空管道系統(tǒng)與樣品傳送的技術(shù)方案和招標(biāo)合同。自主研發(fā)的關(guān)鍵工藝和測試設(shè)備及相關(guān)預(yù)研課題進(jìn)展順利,利用真空互聯(lián)的創(chuàng)新技術(shù),開展先期課題研究,已取得初步成果。納米真空互聯(lián)模擬實驗裝置調(diào)試成功,過渡期小型驗證裝置正在調(diào)試試運行,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,全程自動化運行。
圖為中國科學(xué)家正在江蘇蘇州建設(shè)納米真空互聯(lián)綜合實驗站。(新華社記者金立旺攝)
專家說,納米真空互聯(lián)實驗站將成為一個科技公共開放實驗平臺,對提升納米科技創(chuàng)新能力,孕育和形成戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)具有重要作用。作為納米科技領(lǐng)域重要的前瞻性戰(zhàn)略布局,它利用全真空互聯(lián)的變革性技術(shù),解決未來納電子等新興產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)問題,并面向“中國制造2025”的戰(zhàn)略需求,提升自主設(shè)計水平和系統(tǒng)集成能力,以科技帶動產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展,為國家戰(zhàn)略高技術(shù)及江蘇省、長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要支撐。建成后,這個實驗平臺將向全球科學(xué)家開放。