原子級制造是指將能量作用于原子,通過原子級材料的可控去除或者原子/分子級結構的大規模操控及組裝,實現產品性能與功能躍遷的前沿制造技術。原子級制造技術的制造精度更高,可形成新質生產力,解決傳統制造業面臨的諸多瓶頸問題。
原子級制造技術可制造1nm之下的微型零部件,且具有將其性能提升至更高水平的潛力。原子級制造技術可制備原子級芯片、先進陀螺、超敏探測器、核靶球等,在航天航空、國防軍工、量子科技、半導體制造、核能、醫藥、超精密儀器等各個領域具有巨大應用潛力。如在半導體制造領域,原子級芯片體積不足傳統芯片的千分之一,同時還具有效率高、功耗低等優勢。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2028年原子級制造行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,目前科技創新已成為國際戰略博弈的主戰場,原子級制造作為世界前沿科技,對支撐國家重大戰略需求、促進新一輪科技革命發展具有重大意義。我國支持原子級制造技術發展,浙江大學、天津大學、南京大學、西南交通大學、東南大學、北京航空航天大學等院校均設立了原子制造研究中心,其中南京大學于2018年建立了國內首個原子制造研究中心。
整體來看,制造技術正不斷從宏觀制造、介觀制造向微米制造、納米制造、原子級制造方向發展,原子級制造是微米制造、納米制造之后新型使能技術。我國擁有完善的制造業產業鏈,各環節生產和配套能力強大,這為原子級制造技術的發展和應用提供了有力支持。
在國際市場上,原子級制造技術相關科研單位有美國麻省理工學院、日本東北大學、日本理化所等。原子級制造技術涉及到原子層拋光技術、原子層刻蝕技術、原子層沉積/生長、原子層改性技術、原子級缺陷控制技術、原子級測量技術等。原子級制造技術難度大、研發投入高,目前大規模生產和應用仍面臨諸多挑戰。
新思界
行業分析人士表示,目前我國原子級制造技術還處于發展早期,仍面臨著多個卡脖子技術挑戰,但作為國家重大戰略布局之一,目前原子級制造技術科學基礎已經初步奠定,我國也正在加快其創新發展生態體系建設。在制造業升級背景下,原子級制造技術將在技術創新、產品研制、場景應用等方面將得到持續發展。
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