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原创 戎评 2025年3月
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简直太离谱了，中国黑科技逆天程度超乎想像。当我以为六代机和第四代半导体材料，已经是我们这几年科研成果的天花板了，沒想到中科院物理所又来颠覆我的认知了：在三维世界造出二维金属材料。
光听名字我就觉得很科幻了，脑子里想的都是歌者文明的二向箔，但现实比我想的更科幻。
这项成就有多惊人呢？我说个最直观的，央视新闻都知道吧，每一秒的时间都极其珍贵，但昨天却在黄金时间段，足足花了2分16秒来介绍它。
人类最先发现的二维材料是石墨烯，它是一种由单层原子组成的材料，它所展现出来的物理性能颠覆了人们对传统的三维材料的认知，所以当它被运用到工业领域后，直接让很多行业原地飞升，像现在烂大街的超级快充技术折叠屏技术，本质上就是对石墨烯的开发。
在亲眼看到石墨烯对工业文明的影响后，从此各国科学家都在努力寻找更多的二维材料。
但发现其中最难实现的，正是金属二维材料，因为像石墨烯这种非金属材料，其材料本身是由一层层结构组成的，科学家只需要把这一层层结构撕开，就能得到它的二维材料。
但金属材料你撕不开，因为它就像压缩饼干，每个原子上下左右之间，就如同被强力胶水黏住了，你要强行去撕必然会破坏它的原子结构，那样搞出来的材料就沒意义了，于是科学家发明了挤压法，像擀面皮一样把金属极限压倒单层原子，
你猜这么一张被挤压到二维的金属材料能有多薄？我打个比方，如果把一个三米见方的金属制成二维材料，它的表面积，能铺满北京1.64万平方公里。
而我们这次成就的亮点，不止是把这个东西给造出来了，並且还是人类首次实现大面积二维金属材料的制备。
换句话说，虽然其他国家也能造，但只是实验室的产物，而中国已经能量产了，随时可以投到工业生产当中，把科研优势转化为实实在在的经济优势、技术优势、军事优势。因此就连向来很高傲的自然杂志，都不得不承认，中国科学家开创了二维金属研究的新领域。
所以新的问题来了，二维金属材料的量产，对我们有什么战略价值呢？
我先说个最简单的，科技战老美不是一直拿阿斯麦的EUV光刻机卡我们脖子吗？你中芯国际就算把DUV玩出花了，也只能搞一搞7纳米的晶片，5纳米再往下走，沒有EUV你就算是玉皇大帝，也是巧妇难为无米之炊。
因为晶片制程越小，性能越好的逻辑，是我们都在同一块大小的晶圆上雕刻缐路图，只要我刻得比你密集，那我的晶圆上就能放更多的电晶体，性能自然比你的好。
5纳米以下晶片必须要用到EUV光刻机，最关键的原因是传统光刻技术，即DUV深紫外光刻无法在晶圆上画出足够精细的电路。DUV使用波长为193纳米的光源，其物理衍射极限导致最小缐宽只能做到约40纳米。虽然通过多重曝光技术也就是多次刻蚀叠加图案，可以强行将缐宽压缩到7纳米水准。但这种方法需要重复4-6次光刻步骤，不仅成本高，良品率也很低，毕竟人家画一遍就可以了，你需要画六遍，再加上每一遍都需要染色，肯定好不到哪去，不过好在能用，商业价值是有的。
但再往下走，用DUV生产5纳米以下的晶片，需采用12次以上多重曝光，不仅耗时增加3到六倍，良品率连七成都保证不了。要知道，晶片的良品率，必须达到85%以上才能具备商业价值，实现大规模量产。
而EUV极紫外光刻机13.5纳米极短的波长，能直接将单次曝光的最小缐宽推进到5纳米以下，比如3nm晶片的关键层缐宽仅12纳米。这种精度允许在单次曝光中直接形成复杂的三维电晶体结构，避免多重曝光的叠加错位。
这就是为什么在现有技术条件下，造5nm以下晶片，必须要用到EUV的原因。
但有了二维金属材料，我们就能绕过EUV的封锁，因为二维金属材料本身只有一层原子厚度，导电层天生就是平的，不需要层层堆叠立体结构。比如原本要刻20层电路才能实现的功能，二维金属可能一层就搞定，加工步骤直接砍半。
还有一个更关键的点，二维金属材料的导电层极薄，只有0.3纳米，用28纳米的DUV刻出来的缐路，实际导电效果反而比传统工艺的15纳米厚导缐更强。这就相当于別人必须用顶级雕刻刀才能刻出细缐，而二维金属用普通刻刀划一条粗缐就能达到相同效果。
所以，理论上只要我们突破二维金属的量产技术，就能用现有的28nm深紫外光刻机生产性能接近5nm的晶片，避开对ASML顶级光刻机的依赖。而现在，我们已经具备了二维金属的量产能力。
这还只是最基础，二维金属材料的量产，留给我们对未来科幻世界的遐想，可以说是无限的。
比如超薄晶片可直接嵌入衣物纤维，实现体温供电的智慧服装，冬天再也不用秋裤套毛裤再套羽绒服了；汽车不加油不充电，铺一层二维金属膜在车顶，晒晒太阳就能跑一千公里；手机能像贴纸一样卷在手腕上，展开就是一座便携的4K巨屏；癌症变成小感冒，全身血管铺上二维金属网，癌细胞刚冒头就被电流灭掉。地球上插根二维金属天缐，直接给月球发电，移民月球就跟去海南度假似的。
反正这玩意要是白菜价了，人类直接点开科技树狂暴模式，赛博朋克都不用等2077年。
朋友们，未来已来。
世界应该庆倖，这一次科技革命的制高点，掌握在文明手里。
备註
在我们日常生活中，人们见到的材料都是三维的，也就是具有一定长度、宽度、高度，但如果把一个维度抹平，那就是二维材料。例如一本书就具有长宽高，而二维材料就像是从这本书上单独撕下来的一页纸，看上去只有长和宽，厚度在我们肉眼看来几乎为零。在科学界，真实的二维材料就是厚度为单个原子或者少数几个原子的材料，一般厚度仅仅是一张A4纸的百万分之一。
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上载日期：2025.3.21
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