合作概况 - 山东大学晶体材料全国重点实验室与山东产业技术研究院签署共建协议 联合实验室和成果转化中试基地揭牌成立 [1] 合作内容与目标 - 山东产业技术研究院提供市场化资源和中试场地 助力高科技技术成果快速落地 [3] - 双方聚焦晶体材料 微纳芯片等领域 共同开展高科技产业技术开发与成果产业化落地 [3] - 逐步补齐和加强山东新一代信息技术产业链 提升山东在晶体材料与器件等相关产业领域的竞争力 [3] - 构建基础研究－技术开发-中试验证一体化平台 破解成果转化最后一公里难题 [9] 合作方背景 - 山东大学晶体材料全国重点实验室是我国晶体材料领域的战略科技力量 在激光晶体 非线性晶体 半导体晶体等关键领域持续攻坚 突破多项卡脖子难题 [5] - 山东产业技术研究院是山东省政府举办的领军型新型研发机构 围绕省市标志性产业链需求推动重大创新项目建设 [5] - 微纳制造公共技术服务平台是济南市首条具备完整MEMS芯片生产加工能力的产线 自2023年正式投产以来开展各项工艺设计 委托开发 联合开发 中试验证 批量量产和成果转化等业务 [5] 活动与支持 - 新一代信息技术创新论坛围绕晶体材料与器件领域的前沿技术及应用 关键核心技术攻关与成果转化等内容展开深入研讨 [7] - 山东大学晶体材料全国重点实验室及新一代半导体集成攻关大平台的7个重点项目在现场进行了路演 展示晶体材料在新一代信息技术领域的创新成果及产业化潜力 [7] - 济南市科技局将在项目推荐 平台申报 人才引育等方面给予重点支持 提供精准高效的服务保障 [9]

太空制造业发展前景 - 太空制造业产值预计到2035年将达到千亿美元规模 [1] - 微重力环境可生产更高纯度光纤、更完美半导体晶体及更有效抗癌药物 [1] - 火箭发射成本持续下降与制造技术进步推动行业加速发展 [1] 太空制造的核心优势 - 微重力与强真空环境可生产地面难以实现的高性能材料 [2] - 太空制造可降低发射成本，减少地球运输完整结构的负担 [2] - 就地取材（如月球土壤、太空碎片）减少对地球补给的依赖 [2] 材料与生物医学突破 - 国际空间站生产的ZBLAN光纤性能远超传统二氧化硅光纤 [3] - 太空制造半导体晶体缺陷率降低85%以上 [3] - 天宫空间站制造出性能优于地球的金属合金 [3] - 太空制造利托那韦晶体可用于艾滋病和新冠治疗 [3] - 微重力环境下3D打印人体器官细胞能保持理想形状 [3] 自主与机器人制造系统 - 自主系统实现太空本地化生产，支撑月球基地与火星任务 [4] - 智能质量监控系统可实时捕捉并修复3D打印缺陷 [4] - NASA自主可重构系统能协作组装大型太空结构 [4] 技术挑战与解决方案 - SpaceX猎鹰9号火箭已大幅降低太空运输成本 [5] - Space Forge与瓦尔达航空工业研发可返回地球的无人太空舱 [5] - 微重力导致熔融金属不均匀凝固、流体形成球状等问题 [5] - 宇宙辐射加速材料老化，需设计耐辐射工具与栖息地 [5]

晶体制备技术突破 - 北京大学刘开辉团队首创"晶格传质—界面生长"晶体制备新范式，显著提高晶体结构的生长速度和均一性 [2] - 新方法能让材料如"顶竹笋"一般生长，一分钟能长50层，已制备出10万层单晶石墨烯和30万层其他二维晶体 [7] - 该方法具有通用性，团队已成功制备氮化硼、硫化钼等9种高质量二维晶体 [7] 晶体应用领域 - 石英晶体用于精准计时，人工晶体用于白内障手术，半导体晶体用于制造晶体管和集成电路 [2] - 高质量单晶石墨的制备有望提升芯片集成度和算力，为新一代电子和光子集成电路提供新材料 [2] - 单晶石墨研究突破有助于我国在该领域争取更大国际话语权，突破"卡脖子"技术 [5] 技术原理与优势 - 新方法通过晶格传输实现界面生长，避免传统表面生长方式的缺陷积累问题 [7] - 原子在金属表面形成第一层晶体后，新原子通过晶格传输进入缝隙顶着上方晶体层生长 [7] - 缺陷不会"遗传"，出现缺陷的层被顶上去不影响下一层生长，保证晶体质量 [7] 研究背景与突破 - 硅材料在2纳米制程后推进难度陡增，寻找替代晶体成为芯片行业趋势 [3] - 团队意外发现单晶镍箔上表面变黑，意识到厚层石墨生长潜力，最终将单晶石墨厚度从1微米提高到35微米 [5] - 制备的厚层单晶石墨具有均匀厚度、超大单晶尺寸、超平整表面和超高热导率等优异特性 [5]