【新華日報·交匯點】拼搏！他們在“納米世界”中勇攀高峰
編者按
種花家，即“中華家”的諧音。春和景明，萬物生發(fā)，一年一度的“春天的盛會”如約而至；此時此刻，種花家的8500萬江蘇兒女正沿著中國式現(xiàn)代化的康莊大道闊步前行。新華日報·交匯點新聞策劃推出《種花家的“江江”和“蘇蘇”們》系列報道，將視角對準不同年齡段、不同領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)秀江蘇兒女，這些“江江”“蘇蘇”們初心如炬、銳意進取，他們的奮斗之路與追夢之旅，也必將激勵著更多“江江”“蘇蘇”向著新目標，奮楫再出發(fā)！
在蘇州，有這樣一座超高真空管道縱橫交錯而成的“納米世界”，長達203米的超高真空管道連接起近40臺大型設(shè)備，樣品以每分鐘3.2米的運行速度在管道中穿梭前行，到達一個個設(shè)備節(jié)點完成試驗。這里是中國科學(xué)院蘇州納米所建設(shè)的納米真空互聯(lián)實驗站，也是實驗站科研團隊日常攻關(guān)的“主戰(zhàn)場”。
5萬納米相當于一根頭發(fā)絲粗細
在納米真空互聯(lián)站里做實驗，就像是打造一座微觀世界的殿堂。如果用頭發(fā)絲的粗細程度去衡量納米的尺度，那么，5萬納米相當于一根頭發(fā)絲的粗細。中科院蘇州納米所所務(wù)委員、實驗站主任張珽研究員告訴記者，不同于集成電路硅基工業(yè)控制超凈間內(nèi)微塵顆粒的要求，新型納米材料需要一個干擾更小的制造環(huán)境來保證其本征性質(zhì)，納米真空互聯(lián)實驗站可提供這樣一個環(huán)境，就像模擬太空里的真空條件制造納米材料和器件，從而走出一條未來納米器件制造變革性技術(shù)路徑。
在建設(shè)初期，如何達到動態(tài)超高真空環(huán)境成為眾人感到棘手的問題。為了達到標準的動態(tài)真空要求，實驗站科研人員改良管道涉及材料及處理工藝，用多級泵組一節(jié)節(jié)抽取管道中的空氣，從粗真空、低真空、高真空再到超高真空，這場技術(shù)“接力長征”終達勝利彼岸。
世界前沿實驗室的“成長”之路
管道搭建好了，利用管道將所有設(shè)備像串糖葫蘆一樣串起來，又成了一個新的技術(shù)突破難點。當初大部分設(shè)備為了達到管道互聯(lián)互通的要求，科研人員自己花大力氣動手改造，圓滿完成了管道互聯(lián)互通的高標準嚴苛任務(wù)。
張珽介紹，樣品在被機械手送入超高真空環(huán)境后，由智慧中控臺自動化控制每段管道內(nèi)兩輛帶磁鐵的小車，利用磁力遠程操作和運輸?！霸诔哒婵展艿乐?，納米材料和器件的樣品可以運轉(zhuǎn)到達任意一個設(shè)備節(jié)點檢測性能，最大限度地排除大氣環(huán)境對材料與器件表界面的不利影響。”
從當初的一片荒涼地，到如今布滿精密儀器的世界前沿科技實驗站，實驗站團隊見證了納米真空互聯(lián)實驗站從2014年開始“成長”的全過程。2月18日，中科院蘇州納米所納米真空互聯(lián)實驗站二期建設(shè)項目在蘇州順利通過總體驗收，并已初步建成國際先進的真空互聯(lián)綜合實驗裝置。納米真空互聯(lián)實驗站面向國家戰(zhàn)略需求和科學(xué)前沿重大問題，開創(chuàng)了一條變革性的技術(shù)路線，將材料生長、器件工藝、測試分析等功能通過超高真空管道有機互聯(lián)，傳統(tǒng)常規(guī)超潔凈環(huán)境下獨立分散設(shè)備難以實現(xiàn)的材料本征特性、原子級精準調(diào)控、器件原位制造等局限實現(xiàn)突破。
未來將出現(xiàn)在更多生活場景中
打通產(chǎn)學(xué)研鏈條，也是實驗站的重要作用之一。據(jù)悉，包括共建團隊的科研人員，實驗站組建了一支200余人的高水平人才隊伍，在半導(dǎo)體材料、量子材料、能源與催化材料、高溫超導(dǎo)材料、有機半導(dǎo)體材料及新型納米材料等先進材料和半導(dǎo)體核心器件領(lǐng)域已取得一定的國際影響力，目前在國際國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊上合作發(fā)表論文250余篇，申請專利246項。
同時，實驗站已面向全球的高校、研究機構(gòu)和高科技企業(yè)開放，截至去年12月，實驗站累計開展合作課題651個，服務(wù)用戶數(shù)量220多家，服務(wù)機時長達80000多小時，并逐步建立了立足江蘇省，輻射長三角地區(qū)，延伸海內(nèi)外的用戶科研服務(wù)體系。
納米材料憑借其優(yōu)異的性能和效應(yīng)，其應(yīng)用將拓展到能源電池、半導(dǎo)體材料、量子計算等領(lǐng)域，甚至將在未來飛入尋常百姓家。柔性太陽能電池、超高靈敏的感知探測器件等借助納米材料研制的智能設(shè)備將出現(xiàn)在人們生活的更多場景中。
“未來，納米真空互聯(lián)實驗站將繼續(xù)集聚力量進行引領(lǐng)性科技攻關(guān)，為新原理、新材料、新器件等原創(chuàng)性研究和核心技術(shù)突破提供體系化支撐?！睆埇E說。
來源：交匯點
附件下載：
