为何国家提出要实施原子级制造？ 原子水平和分子水平的工业加工是人

为何国家提出要实施原子级制造？ 原子水平和分子水平的工业加工是人类在微观世界进行精细操作的一种方式，它将为我们的生活带来许多前所未有的变化。 原子的直径通常在0.1纳米至0.5纳米之间，比如氢原子直径约为0.1纳米，而铅原子直径可达0.5纳米。分子的长度一般在0.1纳米至10纳米之间，像水分子直径约为0.27纳米，氢气分子直径约为0.23纳米，DNA双螺旋结构的宽度大约为2.5纳米，蛋白质等大分子长度可达数十纳米甚至更大. 这种加工方式对于制造高科技产品非常重要，比如更强大的计算机芯片、更高效的太阳能电池，甚至是在医药领域制造特定的药物分子。通过在原子和分子级别上进行精确加工，我们可以创造出具有全新性能和功能的新材料和产品。 传统制造受限于工具和工艺，精度在微米甚至毫米级别。而原子级制造能精确到原子尺度，可开发出超小尺度精度的新型产品，如实现单原子特征的芯片，使芯片尺寸、功耗降至当前千分之一以下，计算能力提升千倍以上。 原子级制造可按特定需求设计和改造原子结构，制造出具有卓越性能的产品和材料。如通过原子级制造得到的二维材料，在强度、导电性、导热性等方面表现优异，远超传统材料. 传统制造多是对现有材料加工，原子级制造则能从原子层面设计和改造材料，创造出全新材料和物质，实现材料系统革新，为各领域发展提供基础，推动如超导材料、量子材料等研发。 原子级制造是前沿技术，有望培育出下一代信息技术、医药技术、电池技术等新兴产业，形成新质生产力，全面渗透革新多门类高新技术和战略性新兴产业，为各国在高端制造领域竞争提供新赛道. 传统制造往往产生大量废弃物和污染物，原子级制造多是在原子层面进行精准增材或去除，可降低原材料消耗和废弃物排放，且原子级制造生产的产品性能更高、寿命更长，也有助于减少资源浪费和环境压力。