【防务动态】美军“原子到产品”项目——未来制造业的纳米技术
【据《机器设计》网站2016年1月22日报道】美国国防高级研究计划局（DARPA）在2015年底公布了其“原子到产品”（A2P）项目，资助10家公司、大学和研究机构，研发采用纳米级的成分建造具有功能性的产品的规模化制造技术。A2P项目仅仅展示了这一方兴未艾技术领域的一个小小角落。此处对DARPA资助的5个项目进行重点介绍。
1、波士顿大学的“原子书写技术”
波士顿大学采用精度达纳米级的微机电系统，在小于400微米的硅基片上绘制图案。该技术采用自动模板将原子沉积到表面，自动模板整合了快速响应快门系统，可以实现原子沉积中的精确控制。目前，团队演示了使用他们的仪器书写波士顿大学的校徽、“无穷”符号、螺旋形状、以及其他一些复杂图案。看得见的未来应用包括免疫学研究中的人细胞表面图案模式以及纳米级的印刷电路板等。
2、纳米绞合电缆传输信号频率高达10吉赫
查尔斯德雷珀实验室探索生产纳米级的编织绞合电缆，传输高频无线电信号，阻尼极小。常规绞合电缆传输无线电信号频率最高为1兆赫，而“纳米绞合”电缆的计算可传输无线电频率范围为1到10吉赫。预期它们的质量（Q因子）最多能提升1000倍，近似零阻尼地进行远距离传输——比今天的射频电感好100倍。“纳米绞合”电缆未来可以用于纳米机器人，或高频无线电的传输。
3、“SRI国际”微工厂将运用成千的微机器人
“SRI国际”公司推动创建系统化的微工厂，利用磁悬浮机器人取放微米大小的零件。高度协调的机器人系统将包括成千上万的机器人，负责建造坚固的材料、更快的电子器件、和更好的传感器。据“SRI国际”在2013年的专利报告中描述，硅芯片上的复杂导电迹线使磁机器人在执行各种精确任务时能做系统性的运动。
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Zyvex公司探索纳米器件的自上而下制造技术
Zyvex公司和“SRI国际”公司共同研发光学系统、电子系统及机械系统，用于建造具备原子精度的纳米器件。他们预期将使用“SRI国际”公司的取放件机器人及微机电系统来建造需要的系统，然后这些系统可以在自上而下的生产中，操作纳米颗粒。由于最终产品会在原子水平进行工作，它们的功能在很大程度上取决于装配精度，因此关键的一点，是纳米制造的缺陷率应该比传统的大规模生产要低。
5、弹出式腹腔镜力传感器可以检测1毫牛顿力的改变
哈佛大学近期宣布其微型“弹出式”力传感器，可以检测到腹腔镜手术中0.001牛顿力的改变。该设备很小，小到可以穿过一个8.6毫米的内窥镜，该设备由弹簧致动，超声搅动下扩大。它由四个覆有聚酰胺生物相容性涂层的激光加工不锈钢片构成。功能性传感器件包括光发射器、弹性连接器（连接光发射器和检测器）、检测器。该传感器采用光强度调制（LIM）检测微小的力。弹性设备在受力作用时拉伸或缩短，改变检测器和光发射器之间的距离，导致光强度改变，检测器读出光强度的变化，解读为力的变化。
（来源：中国国防科技信息中心，作者：王晓宇）
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