院士顾敏：希望同四川合作 实现计算机芯片3D打印
摄影 熊筱伟
四川在线消息(记者 熊筱伟)“一个时代正在来临”是顾敏为他演讲取的标题。“现有技术路线下，国产芯片制造遇到难题。换一种思路，我们也许能迎来一个新时代。”
6月26日，在蓉举行的第九次先进光学加工及检测国际会议期间，这位中国工程院外籍院士、澳大利亚科学院院士谈到了他和团队研究的一项全新3D打印技术。会后接受本报记者采访时，他详细介绍了这项技术在计算机芯片制造、电动汽车储能等领域的应用前景，以及对与四川科研机构合作攻关的热切期盼。
让激光成为足够小的芯片加工“工具”
这项新技术，顾敏把它叫做“纳米3D打印”。
在他看来，它的最大意义在于破解国内计算机芯片制造难题。“为什么(国产)计算机芯片难做?一个主要原因是缺乏足够小的‘工具’去‘雕刻’芯片。” 顾敏介绍，当前国际上通常用电子束来作为“工具”，它够小够细，但价格昂贵、技术复杂，且核心技术由国外掌握。而纳米3D打印技术，则可以更简单、更经济的方式，实现同样效果。
新技术和现有的激光3D打印有何不同?回答问题前，顾敏先普及了一个常识：计算机最初发明时要占一间屋，如今为什么可以是一块表?背后关键是芯片集成度越来越高，单块芯片容纳元件数目越来越多，这是芯片先进程度的一个重要指标。
要提升集成度，就需要更小的加工工具。而传统激光3D打印，它能做多“小”是有上限的：早在18世纪德国物理学家便提出了著名的阿贝定律，即可见光能聚焦的最小直径是200纳米。而当前主流计算机芯片工艺已要求10多纳米。
“我们通过材料的化学反应，突破了阿贝定律的限制。”顾敏打了个比方：激光划出一条线，旁边则有“橡皮”把线条粗了的部分擦去，让线条纤细程度满足要求。新技术可以实现的加工精度是9纳米，与电子束相当。
他表示，相关技术已申请专利，如今正和国内多家巨头洽谈，推动产业化落地。“我们也注意到，地处四川的中科院光电所(中国科学院光电技术研究所)也在从事相似研究，非常希望能和他们一起合作。”
用新技术催生“充一次电可在全国开一圈”的电动汽车
纳米3D打印，不仅可用于芯片制造。顾敏提到了当前正在推动产业化的两个方向：光存储、超级电容器。
新技术用于光存储，将诞生存储海量内容的“超级碟片”。“目前看高清电影的蓝光碟，里面每个记录点大约是200纳米，而新技术可以做到9纳米”顾敏介绍，这意味着用新技术制作的一张碟片，可以存储一万张蓝光碟的内容。他表示将新技术用于储存海量数据的大数据中心，可以显著降低存储耗能、节约占地，从而节省成本。
新技术用于电容器，则可催生出续航里程超长的电动汽车。“电容器和电池功能类似，而且充电速度远远快于电池。但之所以如今电动汽车用的电池，因为电容器能量密度低，也就是说汽车装了跑不远。”顾敏表示，储能原理是在电极里有足够多的小洞，让电子来了有地方呆着，“用新技术，可以在电容器电极里打出更多储能‘小洞’。”他表示，这意味着充一次电可以让汽车在全国开一圈(2000公里)。
“国内企业越来越重视原创技术，国内已经有不少大企业在同我们团队合作，其中也包括川企。”对成果转化前景，顾敏笑言“在国内、在四川，机会很多”。
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