DARPA“原子到产品”项目聚焦纳米组装技术挑战
2016-01-30 12:25 来源：战略情报研究部
2015年底，美国国防部高级研究计划局（DARPA）正式启动“原子到产品（A2P）”项目[1]，将解决原子级或纳米级制造迄今未能攻克的两大挑战：一是将材料在更大物理尺度上保持纳米级特征，二是纳米级至100微米级物体的组装能力。
A2P的目标是研发组装纳米尺度组分将其独特能力转化到材料、部件或系统（至少在毫米尺度）的技术与工艺，该项目将分两步逐级实现从纳米迈向毫米尺度的制造能力：首先实现从原子到微米组装，然后实现从微米到毫米组装，从而制造出在任何尺度下均具有纳米尺度特性的全新类型材料，将可能带来超越现有水平的材料、工艺和器件的小型化能力，以及在更小的尺寸上制造出三维产品和系统。10个研究机构参与A2P项目，重点发展领域见表1所示。
表1 DARPA“原子到产品”项目重点发展领域
| 重点发展领域 |
研究机构 |
研究内容 |
| 智能材料解决方案 | Zyvex实验室 |
实现200纳米到210微米组装技术突破； 微米级次组件组装到毫米级产品中，同时维持其量子效应及纳米级特性 |
| HRL实验室 | ||
| 纳米到毫米级组装 | Embody |
纳米胶原纤维 |
| Draper实验室 |
DNA自组装技术，利用纳米组装提升射频系统性能 | |
| Voxtel |
从原子级自组装复杂、3D多材料混合有机/无机产品的制造能力 | |
| 俄勒冈大学 | ||
| 光学超材料组装 | 波士顿大学 |
原子级设计技术制造可调谐光学超材料 |
| 圣母玛利亚大学 |
光学超材料纳米制造技术 | |
| 施乐帕洛阿尔托研究中心 | 研制世界首个微组装数字打印机，利用微米级粒子作为打印墨水，已能够组装厘米级的组件，同时维持其纳米级属性 | |
| 柔性、通用组装 | Zyvex实验室 |
研发具有原子精度、维持纳米级特性的微米级器件自上而下制造技术，用于超高灵敏度传感器、量子通信等领域 |
| SRI |
发展从微米级次组件到毫米级产品的组装技术，建造所谓的“悬浮微工厂”（levitating micro-factories） | |
| 哈佛大学 |
利用纳米制造开发用于外科医疗的复杂介观尺度3D器件，将开创毫米级外科医疗器械的新时代 |
（吕晓蓉）
[1] DARPA program seeks ability to assemble atom-sized pieces into practical products. http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=42217.php