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智汇原子级制造 塑造新质生产力——第二届原子级制造论坛举办

原标题:智汇原子级制造 塑造新质生产力——第二届原子级制造论坛举办

◎本报记者 陆成宽

“原子级制造作为极小尺度、极高精度的前沿技术,是基础研究的重要方向,是技术突破的关键领域,是新质生产力的核心引擎。”3月30日,中国科学院副院长、党组成员周琪在第二届原子级制造论坛上表示。

本届论坛以“智汇原子级制造 塑造新质生产力”为主题,与会专家围绕原子级制造技术前沿、应用挑战及产业化路径等议题展开了深入研讨。

原子级制造是什么?通俗来讲,原子级制造就是在原子尺度上去进行加工,形成具有原子级特定结构特征的器件产品。从实现形式上,可以是以原子级精度进行“去除”加工,也可以是以原子级精度进行“增材”制造。

据介绍,原子级制造与传统制造有本质的区别,传统制造的切削、研磨、3D打印等制造技术的工具一般为刀具,其操控对象是块体连续材料,而原子级制造的工具为光子、电子、声子等这一类基本粒子。

原子级制造被认为是制造业的未来方向,与传统制造技术相比,原子级制造不仅在尺寸上更加微小,精度也更加高超,被认为是制造技术的终极形态。

近年来,我国在原子制造方面持续布局。2016年,原子制造就得到国家层面的关注;2018年,中国科学院推出了“功能导向的原子制造前沿科学问题”先导计划,南京大学成立了全国第一个原子制造创新研究中心;2021年浙江大学成立了原子精度制造平台。

当前,我国原子级制造科技基础和产业发展已初具规模,涌现出一批高技术、高成长性、高附加值的企业。我国正全力推动原子级制造科技创新与产业创新的深度融合,加速原子级制造产业化进程。

“目前,在原子级制造的基础研究方面,我国与国际先进水平处于‘并跑’阶段,甚至在某些领域出现‘领跑’态势。”论坛总召集人之一、中国科学院物理研究所研究员张广宇说。

然而,张广宇也坦言,我国在原子制造技术体系和具体应用场景方面依然面临挑战,还未形成系统的原子制造技术标准,同时工业化的产业生态还有待逐步完善。

在中国科学院院士雒建斌看来,实现原子级制造产业化,需要突破高精度测量仪器依赖进口、跨学科人才短缺、标准化体系尚未完善等三大瓶颈。对此,论坛发布的《原子级制造关联科学技术体系》明确提出,将重点攻关原子级设计软件、自组装工艺、原位检测技术等共性难题,并建立覆盖材料、装备、产品的全链条标准。

“原子级制造有三个要素:第一个要素是技术上要实现原子级操控,第二个是产品结构上有原子级特征,第三个是产品物性上有极限性或颠覆性,也就是产品质量要达到特别好的标准。目前来讲,这三个要素很难耦合在一起。比如,有些研究可以很好地操控原子,但很难做出规模化的原子产品。要想实现‘三要素’兼得,需要不同学科交叉融合来开展研究。”论坛总召集人之一、南京原子制造研究所所长宋凤麒告诉记者。

针对原子级制造效率提升难,宋凤麒认为,大科学装置是突破核心技术的关键条件。从当前技术来看,原子操控的数目需要再突破3个量级,效率需要再突破5个量级,才能满足产业需求,而这只有大科学装置能够办到。

“目前,我们已经完成了原子级制造重大科技基础设施的预研工作。接下来,我们将着力研究在预研装置上展现当代化学、材料和加工领域无法实现的极端能力,争取早日开工建设,形成支撑我国率先进入‘原子级工业时代’的重大平台。”宋凤麒说。

本次论坛由中国科学院物理研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所和南京原子制造研究所共同主办。(陆成宽)

原标题:智汇原子级制造 塑造新质生产力——第二届原子级制造论坛举办 来源:科技日报

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