美国DARPA启动“微电子系统增材制造”（AMME）计划

2024年3月，美国国防高级研究计划局（DARPA）发布“微电子系统增材制造”（AMME）和“从碎石到火箭”（R2）两项研究计划[1],[2]，旨在推动微系统制造的发展，克服供应链中断导致的制造受限问题。

1、“微电子系统增材制造”计划。该计划通过极高的速度、产量和分辨率来生产新型多材料微系统，推动微系统制造跨越式发展。该研究的目标是创建具有新型几何形状的微系统，并集成到机械、电气和生物子组件中。这就需要开发用于复杂几何微系统的全新3D打印方法，并实现亚微米分辨率高速打印。进展顺利的话，将有望在3分钟内创建一个硬币大小、500纳米分辨率的微系统。此项研究还将专注于技术的商业化，生产出可以迅速被业界广泛采用的制造系统。

项目背景

目前，增材制造技术受分辨率和产量之间的固有平衡关系所束缚。精密的3D打印技术能够实现超高分辨率，但是产量过低；立体打印技术的产量高，但是分辨率低，并且单次只能打印一种材料。为解决分辨率、产量以及高质量多种材料合成之间的困境，DARPA准备启动“微系统增材制造”项目。

项目目标

“微系统增材制造”项目旨在发明全新方法，解决材料质量、分辨率以及打印产量等方面的关键挑战，实现三维非平面微系统的增材制造。该项目将创造具有新型几何形状的微系统，能够集成机械、电气或生物子组件。此外，该项目关注推进相关技术的商业化，以快速建造美国防部可使用的制造系统。

经理评价

“微系统增材制造”项目经理迈克尔·桑吉洛表示，选择性材料合成与立体增材制造的发展，有望支持制造新型微系统。该项目破除传统制造工具强加的设计规则，并演示验证新型微系统技术。

2、“从碎石到火箭”计划。该计划通过开发能够适应广泛可变输入材料的生产和设计方法，克服供应链中断环境下的制造受限问题。该研究专注于探空火箭的概念验证，并预计将广泛用于大范围的制造场景，包括备用件、基础设施维修、系统生产等。该计划还将利用材料信息学和创新的加工与制造技术，大幅降低生产所需的时间和规模。预计该计划开发的分析框架能够快速升级，以纳入越来越多的新材料开发和制造方法，显著降低使用风险。     

[1] DARPA Explores Additive Manufacturing’s Revolutionary Potential for Futuristic Microsystems. https://www.darpa.mil/news-events/2024-3-8

[2] Enabling a New Paradigm for Flexible, Point of Need Design and Manufacturing. https://www.darpa.mil/news-events/2024-03-11