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文檔簡(jiǎn)介
1、i“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng) 20172017 年度項(xiàng)目申報(bào)指南建議為繼續(xù)保持我國(guó)在納米科技國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì),并推動(dòng) 相關(guān)研究成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,按照國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃 綱要(2006-20202006-2020)部署,根據(jù)國(guó)務(wù)院 關(guān)于深化中央財(cái)政 科技計(jì)劃(專項(xiàng)、 基金等)管理改革的方案,科技部、教育部、中國(guó)科學(xué)院等部門組織專家編制了納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案。納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)的總體目標(biāo)是獲得重大原始創(chuàng)新和 重要應(yīng)用成果,提高自主創(chuàng)新能力及研究成果的國(guó)際影響 力,力爭(zhēng)在若干優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域率先取得重大突破,如納米尺度超 高分辨表征技術(shù)、新型納米信息材料與器件、納米能源與環(huán) 境技術(shù)、納米結(jié)構(gòu)材料的工業(yè)化改
2、性、新型納米藥物的研發(fā) 與產(chǎn)業(yè)化等。保持我國(guó)納米科技在國(guó)際上處于第一梯隊(duì)的位 置,在若干重要方向上起到引領(lǐng)作用;培養(yǎng)若干具有重要影 響力的領(lǐng)軍人才和團(tuán)隊(duì);加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的銜接, 帶動(dòng)和支撐相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加快國(guó)家級(jí)納米科技科研機(jī)構(gòu) 和創(chuàng)新鏈的建設(shè),推動(dòng)納米科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展,帶動(dòng)相關(guān)研究和 應(yīng)用示范基地的發(fā)展。納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)將部署 7 7 個(gè)方面的研究任務(wù): 1 1納米 科學(xué)重大基礎(chǔ)問題;2.2.新型納米制備與加工技術(shù);3.3.納米表征與標(biāo)準(zhǔn);4 4納米生物醫(yī)藥;5.5.納米信息材料與器件;6 6能源 納米材料與技術(shù);7.7.環(huán)境納米材料與技術(shù)。20162016 年,納米科技重點(diǎn)專項(xiàng)圍繞
3、以上主要任務(wù),共立項(xiàng)2支持 4343 個(gè)研究項(xiàng)目(其中青年科學(xué)家項(xiàng)目1010 項(xiàng))。根據(jù)專項(xiàng)實(shí)施方案和“十三五”期間有關(guān)部署,20172017 年,納米科技重點(diǎn)專項(xiàng)將圍繞新型納米制備與加工技術(shù);納米表征與標(biāo) 準(zhǔn);納米生物醫(yī)藥;納米信息材料與器件;能源納米材料與 技術(shù);環(huán)境納米材料與技術(shù)等方面繼續(xù)部署項(xiàng)目,擬優(yōu)先支 持 2828 個(gè)研究方向(每個(gè)方向擬支持 1 1 2 2個(gè)項(xiàng)目)。申報(bào)單位針對(duì)重要支持方向,面向解決重大科學(xué)問題和 突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì), 組織申報(bào)項(xiàng)目, 每個(gè)項(xiàng)目的 目標(biāo)須覆蓋全部考核指標(biāo)。鼓勵(lì)圍繞一個(gè)重大科學(xué)問題或重 要應(yīng)用目標(biāo),從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究全鏈條組織項(xiàng)目。鼓勵(lì) 依
4、托國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重要科研基地組織項(xiàng) 目。項(xiàng)目執(zhí)行期一般為 5 5 年。一般項(xiàng)目下設(shè)課題數(shù)原則上不 超過 4 4 個(gè),每個(gè)項(xiàng)目所含單位數(shù)控制在4 4 個(gè)以內(nèi)。擬支持青年科學(xué)家項(xiàng)目不超過1010 個(gè),任務(wù)總經(jīng)費(fèi)不超過 50005000 萬(wàn)元。青年科學(xué)家項(xiàng)目可參考重要支持方向組織項(xiàng) 目申報(bào),但不受研究?jī)?nèi)容和考核指標(biāo)限制。1.1.新型納米結(jié)構(gòu)材料與功能材料1.11.1 新型納米結(jié)構(gòu)材料研究?jī)?nèi)容:發(fā)展新型納米金屬結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制 備原理與技術(shù),實(shí)現(xiàn)納米金屬結(jié)構(gòu)材料的多級(jí)構(gòu)筑;研究其 力學(xué)性能、理化性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及疲勞、磨損、腐蝕等使 役行為,建立納米結(jié)構(gòu)- -性能關(guān)系;探索納米金屬
5、結(jié)構(gòu)材料的 工業(yè)應(yīng)用??己酥笜?biāo):實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)特征尺寸5050 nmnm 的納米金屬結(jié)構(gòu)材 料可控制備和多級(jí)構(gòu)筑技術(shù);研究極小尺寸(特征尺寸10103nmnm )金屬材料的結(jié)構(gòu)- -性能關(guān)系、變形與失效規(guī)律;材料屈 服強(qiáng)度- -均勻延伸率之積提高30%30%,疲勞壽命和磨損率分別 提高 1010 倍;實(shí)現(xiàn) 2-42-4 種納米金屬結(jié)構(gòu)材料在軸類部件工業(yè)應(yīng) 用的關(guān)鍵技術(shù)。1.21.2 有機(jī)納米光子學(xué)材料的可控組裝與器件集成研究?jī)?nèi)容:具有光開關(guān)、光調(diào)制、光電耦合等特定光子 學(xué)功能的有機(jī)晶體納米材料的可控自組裝方法;發(fā)展可調(diào)諧 寬光譜有機(jī)微納激光陣列,以及結(jié)構(gòu)、組成可控的大面積光 子學(xué)集成器件的加工技術(shù)。
6、考核指標(biāo):有機(jī)納米材料的結(jié)構(gòu)與光子學(xué)功能的構(gòu)效關(guān) 系;激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)過程對(duì)材料光子學(xué)行為的調(diào)控機(jī)制;有機(jī) 納米材料在柔性光子和光電子集成器件中的應(yīng)用。有機(jī)微納 激光陣列的發(fā)射波長(zhǎng)在 400-800400-800 nmnm 范圍可調(diào);有機(jī)光泵浦激 光閾值6060 nJ/(cmnJ/(cm2pulse)pulse);有機(jī)微納電控光開關(guān)響應(yīng)時(shí)間3 3nsns,光控開關(guān)器件增益1000010000;有機(jī)納米材料的載流子遷移 率4040cmcm2/(V/(V 的同時(shí),熒光量子產(chǎn)率5050 % % ;有機(jī)光子學(xué)集 成器件尺寸1515cmcmX1515 cmcm。1.31.3 納米復(fù)合材料制備及實(shí)用化研究?jī)?nèi)容
7、: 宏觀尺度納米組裝體系- -納米復(fù)合材料的可控 宏量制備方法和組裝原理,界面對(duì)物質(zhì)、能量傳輸規(guī)律的影 響;宏觀尺度納米結(jié)構(gòu)單元及組裝體的應(yīng)用及其穩(wěn)定性與服 役性能;發(fā)展應(yīng)用于空間技術(shù)領(lǐng)域的納米復(fù)合材料。考核指標(biāo):優(yōu)化納米復(fù)合材料性能的實(shí)用化設(shè)計(jì),建立功能可調(diào)的宏觀尺度納米復(fù)合材料的構(gòu)筑與構(gòu)效關(guān)系;寬頻 段電磁波吸收4特性的超黑表面復(fù)合涂層,涂層在鋁合金等材 料表面附著力滿足 ISOISO 等級(jí)1 1,斷裂延伸率 5%5%對(duì)入射光 吸收能力99.5%99.5%,減少反射等噪聲信號(hào),實(shí)現(xiàn)空間在軌實(shí)驗(yàn) 和檢測(cè);制備面向航天飛行器隔熱防火應(yīng)用的輕質(zhì)、高強(qiáng)材 料,其密度0.10.1 g/cmg/cm3
8、,輕質(zhì)網(wǎng)狀泡沫材料可壓縮 5050 % %,室 溫下導(dǎo)熱系數(shù)0.030.03 W/(mW/(m K)K),燃燒等級(jí)達(dá)到難燃或不燃。1.41.4 高遷移率有機(jī)半導(dǎo)體納米功能材料的可控制備與性 能調(diào)控研究?jī)?nèi)容:新穎共軛分子自組裝基元的設(shè)計(jì)合成;維數(shù) 可控、大面積、高有序有機(jī)半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)的自組裝方法和 技術(shù);綜合性能優(yōu)異的有機(jī)半導(dǎo)體納米材料的可控制備與調(diào) 控;高遷移率有機(jī)半導(dǎo)體納米功能材料在柔性電子器件應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)研究??己酥笜?biāo):高遷移率有機(jī)半導(dǎo)體納米功能材料的設(shè)計(jì)與 合成方法;調(diào)控有機(jī)納米功能材料的半導(dǎo)體性能的技術(shù);綜 合性能優(yōu)異的空穴遷移率5050 cmcm2/(V/(V 的 p-p-型半
9、導(dǎo)體、電子 遷移率1515 cmcm2/(V/(V s)s)的 n-n-型半導(dǎo)體、以及空穴遷移率5.05.0cmcm2/(V/(V s)s)和電子遷移率5.05.0 cmcm2/(V/(V s)s)的雙極性有機(jī)半導(dǎo)體納 米功能材料; 有機(jī)半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)器件的集成技術(shù), 其集成器 件的載流子遷移率 3.03.0cmcm2/(V/(V s)s)o2.2.納米結(jié)構(gòu)的表征與檢測(cè)技術(shù)2.12.1 新型納米材料高效結(jié)構(gòu)優(yōu)化與功能預(yù)測(cè)研究?jī)?nèi)容:發(fā)展高效的全局結(jié)構(gòu)和反應(yīng)路徑優(yōu)化搜尋以 及性能評(píng)估理論和計(jì)算方法;實(shí)現(xiàn)對(duì)新型納米光催化材料、 相變納米記憶存儲(chǔ)材料、5低維自旋電子器件材料等的結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)機(jī)理、穩(wěn)定性及物
10、性的優(yōu)化與準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。考核指標(biāo):優(yōu)化搜索周期短于1 1 周(168168 小時(shí)),并行任務(wù)數(shù)超過 100100, 10001000 個(gè)以上納米體系的快速結(jié)構(gòu)及相變路徑 預(yù)測(cè),同期實(shí)現(xiàn) 5050 個(gè)以上體系催化活性動(dòng)力學(xué)高效評(píng)估; 篩選預(yù)測(cè) 3 3 種以上新型可見光光解水、低碳能源轉(zhuǎn)化催化材 料的結(jié)構(gòu),生長(zhǎng)機(jī)理和穩(wěn)定性;預(yù)測(cè) 2 2種以上新型相變納米記憶存貯材料、低維自旋電子器件材料的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)及生長(zhǎng)機(jī) 理。2.22.2 單分子器件的原位高靈敏測(cè)量技術(shù)研究?jī)?nèi)容: 高精準(zhǔn)、 高穩(wěn)定性、 高度集成的單分子異質(zhì) 結(jié)構(gòu)筑-方法,研究單分子尺度的新奇物理化學(xué)現(xiàn)象及其調(diào) 控規(guī)律??己酥笜?biāo):實(shí)現(xiàn)單分子異質(zhì)結(jié)的可控
11、精準(zhǔn)構(gòu)造,單分子 水平光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等性質(zhì)的高靈敏檢測(cè),并將測(cè)量靈敏 度推進(jìn)到單電子、單光子極限水平, 實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)時(shí)間分辨率,實(shí)現(xiàn)信噪比大于 10001000 的整流/ /開關(guān)比,實(shí)現(xiàn) 10001000 個(gè)單分子器 件集成陣列的演示;與基于第一性原理的理論新方法結(jié)合, 實(shí)現(xiàn)電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等外場(chǎng)對(duì)單分子新奇效應(yīng)的調(diào)控,建 立器件中分子物性的綜合測(cè)量技術(shù)。2.32.3 納米基元結(jié)構(gòu)及其基本物理相互作用的高分辨譜學(xué) 表征技術(shù)研究?jī)?nèi)容:發(fā)展和應(yīng)用高空間分辨和時(shí)間分辨的力學(xué)、 電學(xué)和光學(xué)測(cè)量技術(shù),在原子和分子尺度上研究納米結(jié)構(gòu)基 元的幾何和電子結(jié)構(gòu)、原子和分子間基本物理相互作用及過 程??己酥笜?biāo):在
12、單鍵水平測(cè)量原子、離子、分子間(弱) 相互作用,6達(dá)到原子尺度、空間取向分辨、小于1010 皮牛力的測(cè)量精度,揭示組裝體系中分子間作用力的特征及本質(zhì);確定納米基元結(jié)構(gòu)中點(diǎn)缺陷的原子配位、構(gòu)型以及電子態(tài)特 征,實(shí)現(xiàn)原位飛秒時(shí)間分辨的譜學(xué)測(cè)量、 原子結(jié)構(gòu)分辨的電 學(xué)表征; 亞分子尺度的穩(wěn)態(tài)和激發(fā)態(tài)探測(cè),實(shí)現(xiàn)分子內(nèi)電荷、自旋的軌道分布成像;揭示單原子催化反應(yīng)中分子化學(xué)鍵演 化的基元步驟。3.3.納米醫(yī)學(xué)診斷新方法與納米藥物研制3.13.1 病原體的納米檢測(cè)及體外診斷新方法研究?jī)?nèi)容:熒光納米材料的制備及性能調(diào)控;熒光納米 材料標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)和方法;病原體(如流感病毒)快速檢測(cè) 及感染機(jī)制研究??己酥笜?biāo):
13、 1-21-2 種用于病原體快速檢測(cè)的熒光納米材料 的規(guī)?;?(克級(jí))制備方法,實(shí)現(xiàn)材料化學(xué)組成、尺寸、結(jié) 構(gòu)(能級(jí))、和性質(zhì)(熒光性質(zhì)、表界面性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)移和 躍遷)的精準(zhǔn)調(diào)控;復(fù)雜生物樣品中1-21-2 種特定病原體檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)靈敏度達(dá)到單個(gè)病毒顆粒水平;1-21-2 種病原體感染機(jī)制研究的動(dòng)態(tài)示蹤方法;2-32-3 種使用納米材料標(biāo)記的臨床檢測(cè)試劑和試劑盒。3.23.2 納米技術(shù)在惡性腫瘤等重大疾病臨床診療中的應(yīng)用 研究?jī)?nèi)容:發(fā)展臨床應(yīng)用的術(shù)中分子影像技術(shù), 研發(fā)針 對(duì)惡性腫瘤 (如胃癌、 乳腺癌、肝癌)等重大疾病的診斷和 手術(shù)治療的納米材料、分子影像技術(shù)與裝備??己酥笜?biāo):建立不含有毒
14、重金屬無(wú)機(jī)納米材料標(biāo)記的快 速檢測(cè)技術(shù)和方法,針對(duì)惡性腫瘤(如胃癌、乳腺癌、肝癌) 等重大疾病,實(shí)現(xiàn)高靈7敏、 高組織穿透的原位檢測(cè)和實(shí)時(shí)示 蹤, 靈敏度達(dá)到單分子或單細(xì)胞水平;發(fā)展1-21-2 種安全有效的近紅外發(fā)光納米材料和相應(yīng)的分子影像檢測(cè)技術(shù)與裝備,滿足臨床分子影像與手術(shù)導(dǎo)航的要求;實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)在人體分子影像與臨床應(yīng)用的突破。3.33.3 惡性腫瘤早期診斷的體外檢測(cè)用納米材料、器件及 技術(shù)研究?jī)?nèi)容:研發(fā)針對(duì)惡性腫瘤(如肺癌、胰腺癌)等重 大疾病的早期檢測(cè)的、可替代活檢的臨床血液與體液等納米 檢測(cè)技術(shù)和方法,如捕獲與分離痕量生物質(zhì)用的納米材料、 微流控等生物測(cè)控器件及技術(shù)。考核指標(biāo):針對(duì)
15、待測(cè)物中痕量的特定細(xì)胞(包括循環(huán)腫 瘤細(xì)胞、細(xì)胞團(tuán)等)、外泌小體、蛋白質(zhì)、核酸等的檢測(cè)靈 敏度達(dá)到單細(xì)胞或單分子水平;發(fā)展1-21-2 種痕量細(xì)胞定量納米分離檢測(cè)等新技術(shù),滿足重大疾病早期檢測(cè)與術(shù)后監(jiān)測(cè)、惡性腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制研究等的需求。研制3-53-5 種采用納米材料或器件、經(jīng) CFDACFDA 批準(zhǔn)的臨床用檢測(cè)試劑和試劑盒。3.43.4 抗腫瘤新型納米藥物及制備關(guān)鍵技術(shù)研究?jī)?nèi)容:針對(duì)乳腺癌等臨床治療中存在的轉(zhuǎn)移和耐藥 兩大難題,采用腫瘤特異性靶向、調(diào)控腫瘤微環(huán)境和阻斷腫 瘤轉(zhuǎn)移信號(hào)通路等策略,實(shí)現(xiàn)納米藥物抗腫瘤轉(zhuǎn)移和耐藥理 論的新突破;開展抗腫瘤納米藥物的規(guī)?;苽?、在線質(zhì)量 控制、制備過程的
16、自動(dòng)化與智能化控制等原創(chuàng)性關(guān)鍵技術(shù)研 究??己酥笜?biāo):建立原創(chuàng)性抗乳腺癌等藥物的納米輸送技術(shù) 揭示納米藥8物抗腫瘤轉(zhuǎn)移和耐藥的作用原理與分子機(jī)制,建立自動(dòng)化與智能化控制的抗癌納米藥物規(guī)?;苽浼夹g(shù);研 發(fā) 3 3 種以上注射級(jí)納米材料獲得生產(chǎn)許可,采用納米技術(shù)提高 1010 個(gè)抗癌候選藥物的成藥性,1-21-2 種具有抗腫瘤轉(zhuǎn)移或耐 藥功效的納米新藥獲得 CFDACFDA 臨床試驗(yàn)許可。3.53.5 納米材料類酶效應(yīng)及其在血液系統(tǒng)疾病臨床診療中 的應(yīng)用研究?jī)?nèi)容:設(shè)計(jì)和構(gòu)建新型納米酶并研究其生物效應(yīng)與 原理,發(fā)展細(xì)胞內(nèi)氧化- -還原微環(huán)境檢測(cè)與調(diào)控的新技術(shù)和新 方法,與納米生物傳感和造血組織成像等
17、技術(shù)相結(jié)合,研究 血液系統(tǒng)重大疾病的關(guān)鍵問題,如白血病的難治性與耐藥性 等,發(fā)展以新型多肽、抗體、適配體等為基礎(chǔ)的納米生物診 療技術(shù)和納米類酶診療技術(shù)??己酥笜?biāo):完成納米酶生物效應(yīng)的系統(tǒng)總結(jié);建立納米 酶檢測(cè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);揭示1-21-2 種造血系統(tǒng)重大疾病的致病及耐藥機(jī)制;獲得 2-32-3 種經(jīng) CFDACFDA 批準(zhǔn),可投入臨床應(yīng)用的 納米酶檢測(cè)試劑盒,1-21-2 種納米診療技術(shù)進(jìn)入臨床前實(shí)驗(yàn)。3.63.6 納米技術(shù)對(duì)腫瘤微環(huán)境調(diào)控及新型納米藥物研究?jī)?nèi)容:針對(duì)嚴(yán)重危害健康的惡性腫瘤, 特別是肝癌、 胰腺癌和乳腺癌等危害性較高、微環(huán)境作用明確的腫瘤類 型,研究納米技術(shù)在針對(duì)腫瘤微環(huán)境調(diào)控
18、,改善腫瘤惡性表 型和提高療效等方面的機(jī)制,結(jié)合腫瘤的綜合治療,發(fā)展新 型納米藥物和藥物載體材料??己酥笜?biāo):運(yùn)用生物分子或咼生物相容性分子精準(zhǔn)自組9裝等技術(shù),發(fā)展新型納米藥物和藥物載體,提出和完善3-53-5種基于腫瘤微環(huán)境調(diào)控的納米技術(shù)抗腫瘤新策略,發(fā)展2-42-4種解析納米藥物在細(xì)胞和活體的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝機(jī)制和安 全性評(píng)價(jià)的創(chuàng)新方法,獲得 2-32-3 種基于腫瘤微環(huán)境調(diào)控、腫 瘤綜合治療的新藥臨床批件或新藥證書。4.4.高性能納米光電器件4.14.1 表面等離激元高效光- -熱轉(zhuǎn)換機(jī)理及原型器件研究?jī)?nèi)容:表面等離激元納米結(jié)構(gòu)中光致熱載流子產(chǎn) 生、調(diào)控機(jī)理及其在光- -熱、光- -電、熱
19、- -光、熱- -電轉(zhuǎn)換中的應(yīng) 用;納米結(jié)構(gòu)光致熱載流子增強(qiáng)效應(yīng)及其相關(guān)光電信息器件 原理, ,如:光吸收器、熱輻射器、光探測(cè)器等;利用光致熱載 流子原理的中紅外光源和探測(cè)器件原型。考核指標(biāo):闡明表面等離激元光致熱載流子產(chǎn)生及調(diào)控 過程的機(jī)理,熱載流子提高光 - -熱、光- -電、熱- -光、熱- -電轉(zhuǎn)換 效率的新方法和新技術(shù);獲得超寬譜(400400 納米到 2020 微米)吸收且平均效率高于 95%95%的納米結(jié)構(gòu)光吸收器,獲得品質(zhì)因 子高于 100100、輸出功率調(diào)控范圍大于 1010 dBdB、熱輻射能量利用 效率突破傳統(tǒng)黑體輻射效率的中紅外(3 3 至 1212 微米)納米結(jié)構(gòu)窄帶
20、熱輻射器;利用表面等離激元光致熱載流子突破傳統(tǒng) 半導(dǎo)體探測(cè)器光子能量探測(cè)極限,拓展到中紅外波段(3 3 微米及更長(zhǎng)波段);光致熱載流子中紅外光源和探測(cè)原型器件。ii4.24.2 高性能微納傳感器陣列及光電系統(tǒng)集成研究?jī)?nèi)容:研究采用新結(jié)構(gòu)和新材料的高靈敏高速生物 信息微納傳感器陣列及其光電系統(tǒng)集成,研制生理活性分子 的高性能傳感器件,用于神經(jīng)系統(tǒng)重大疾病檢測(cè)診斷與調(diào)控 干預(yù)、高時(shí)空分辨活體分析應(yīng)用示范等。考核指標(biāo):建立納米顆粒和高分子納米功能薄膜修飾的 微納傳感器陣列檢測(cè)方法、基于光開關(guān)納米組裝體技術(shù)的對(duì) 特定細(xì)胞精準(zhǔn)靶向的光調(diào)控干預(yù)方法;實(shí)現(xiàn)化學(xué)信號(hào)/ /電生理信號(hào)活體同步實(shí)時(shí)記錄;從組織切片
21、到活體細(xì)胞生理、化學(xué) 定量檢測(cè)與調(diào)控干預(yù)的關(guān)鍵技術(shù),檢測(cè)分辨率達(dá)到單細(xì)胞水 平,時(shí)間分辨率達(dá) 0.030.03 msms;發(fā)病機(jī)制應(yīng)用研究以及定位診斷、 手術(shù)規(guī)劃臨床前試驗(yàn), 獲得 2 2 種以上可經(jīng) CFDACFDA 批準(zhǔn)的微納 器件和微納傳感器系統(tǒng)。4.34.3 X X 射線衍射光譜與成像納米器件及集成研究?jī)?nèi)容:面向高能光譜與成像的應(yīng)用需求,研究光譜分光調(diào)控和成像相位分布的物理機(jī)制,設(shè)計(jì)與研制高分辨X X射線渦旋成像與光譜分辨的納米器件;研究 X X 射線輻射引起的器件失效機(jī)理及加固方法,開發(fā) X X 射線衍射成像原型驗(yàn)證 系統(tǒng)??己酥笜?biāo):X X 射線衍射納米器件的線密度大于6000600
22、0 線/mm/mm、結(jié)構(gòu)高寬比大于 300300,應(yīng)用能量范圍 100100 eV-12eV-12 keVkeV, 編制微納結(jié)構(gòu)檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1-21-2 項(xiàng)。衍射成像分辨率優(yōu)于 5050 nmnm,實(shí)現(xiàn)可控的渦旋嬗變;一級(jí)光譜色分辨率大于2000020000。實(shí)現(xiàn)在同步輻射、激光聚變等領(lǐng)域的演示應(yīng)用114.44.4 高密度交叉陣列結(jié)構(gòu)的新型存儲(chǔ)器件與集成研究?jī)?nèi)容:面向交叉陣列結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的嵌入式應(yīng)用,研 究高性能納米選通器件的新材料和新結(jié)構(gòu)物理問題,設(shè)計(jì)與 研發(fā)與選通管兼容的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu);研究與標(biāo)準(zhǔn) CMOSCMOS 工藝的關(guān) 鍵集成技術(shù);開發(fā)新一代嵌入式存儲(chǔ)芯片??己酥笜?biāo):納米選通器件單元尺寸小
23、于o.o36o.o36m,驅(qū)動(dòng)電流大于 400400 卩 A,A,漏電流小于 5050 pApA,疲勞特性大于 10109, ,實(shí) 現(xiàn)存儲(chǔ)容量為128128 MbMb 高密度存儲(chǔ)芯片,并在物聯(lián)網(wǎng)以及移 動(dòng)電話上實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。4.54.5 納米邏輯運(yùn)算器件研究?jī)?nèi)容:面向存儲(chǔ)與計(jì)算融合的非馮諾依曼計(jì)算架構(gòu),研究突破傳統(tǒng) CMOSCMOS 電平邏輯的非揮發(fā)邏輯器件,探索兼容 CMOSCMOS 技術(shù)的非揮發(fā)邏輯新材料、納米結(jié)構(gòu)和集成方 法;研究非揮發(fā)邏輯器件性能調(diào)控方法與非易失性布爾邏輯 運(yùn)算原理,并開發(fā)相應(yīng)的信息處理新應(yīng)用。考核指標(biāo):研制出 CMOSCMOS 兼容的小尺寸(W100100 nnnn)
24、、高 速( 100100nsns)、低功耗( 1 1 pJpJ)非揮發(fā)邏輯器件;完成 1616 種基本布爾邏輯;實(shí)現(xiàn)非揮發(fā)邏輯器件和 CMOSCMOS 電路混合集 成的模擬計(jì)算加速原型芯片,其中非揮發(fā)邏輯器件集成規(guī)模 大于 4K4K。4.64.6 低維異質(zhì)結(jié)構(gòu)的磁性和輸運(yùn)性質(zhì)調(diào)控及其微納器件 研究?jī)?nèi)容:制備少層二維電子材料和少層磁性材料,在 原子、分子層次進(jìn)行二維功能材料的堆垛組裝;自旋量子效 應(yīng)下的低維磁性異質(zhì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合成;在強(qiáng)磁場(chǎng)下研究磁性 低維異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的表面磁性結(jié)構(gòu)以及動(dòng)力學(xué)行為;研究12電 子- -聲子相互作用,自旋- -軌道耦合效應(yīng)在磁性低維異質(zhì)納米 結(jié)構(gòu)中的作用;制備具有磁性
25、低維異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的微納器件 并研究其磁性和輸運(yùn)性質(zhì),發(fā)展磁性調(diào)控的高遷移率器件與 多功能材料的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)。考核目標(biāo):磁性低維異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)可控制備技術(shù),提出 異質(zhì)表界面構(gòu)筑的新規(guī)律;實(shí)現(xiàn) 2-82-8 層二維材料的精確堆垛,堆垛角度分辨率乞 5 5 度,位移精度遼 2 2 微米,制成磁性多功能 異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)材料;實(shí)現(xiàn)低于101015-10-1016/cm/cm3的載流子濃度、高于 6 6 10103cmcm2/(V/(V s)s)的遷移率的表面電輸運(yùn)性質(zhì);闡明門電壓調(diào)控電子遷移率、彈道輸運(yùn)行為、界面折射率等物理性質(zhì);分形量子霍爾效應(yīng)等物理現(xiàn)象下的新奇特性;磁性低維異質(zhì) 納米結(jié)構(gòu)在高遷移率器件與
26、應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。4.74.7 微納結(jié)構(gòu)硅基混合集成寬帶高速光訪存芯片 研究?jī)?nèi)容:硅基混合微納結(jié)構(gòu)中光子與電子的相互作用 新機(jī)理,研究高增益激光陣列、 超高帶寬硅基調(diào)制/ /復(fù)用新器 件、波長(zhǎng)相關(guān)和低損耗 AWGAWG 路由器、高響應(yīng)度高速硅基探 測(cè)器陣列及其集成技術(shù),滿足未來(lái)高密度光集成技術(shù)需求,突破大數(shù)據(jù)處理、寬帶光傳輸和高性能計(jì)算中的數(shù)據(jù)訪存帶寬限制考核指標(biāo): 實(shí)現(xiàn)信息光電子技術(shù)與 CMOSCMOS 技術(shù)的高度兼 容, 支持 DWDMDWDM光互連的硅基 III-VIII-V 激光器及 1616 陣列、硅 基 100100 GbpsGbps 高階調(diào)制/復(fù)用及陣列、硅基3232 路波導(dǎo)陣列A
27、WGAWG 復(fù)用/解復(fù)用/循環(huán)尋址核心器件,突破大數(shù)據(jù)信息 訪存墻,實(shí)現(xiàn)單路100100 GbpsGbps 的硅基光收發(fā)能力、1.61.6 TbpsTbps 的 硅基波分復(fù)用集成光引擎、達(dá)到51.251.2 TbpsTbps 的數(shù)據(jù)吞吐量。135.5.能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)納米材料與技術(shù)5.15.1 化學(xué)能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵納米材料與器件研究?jī)?nèi)容:基于非貴金屬催化劑的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的 納米功能材料及其轉(zhuǎn)換過程、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、轉(zhuǎn)換速率與穩(wěn)定 性演變規(guī)律等基礎(chǔ)科學(xué)問題,高效碳基納米催化材料的設(shè)計(jì) 及宏量可控制備技術(shù)、表界面可控功能化及應(yīng)用器件??己酥笜?biāo):以碳基納米催化劑組裝的新型化學(xué)能源轉(zhuǎn)換 器件的功率密度 1
28、 1 W/cmfW/cmf,耐久性 10001000 小時(shí),能量轉(zhuǎn)換效 率50%50%5.25.2 高效有機(jī)納米薄膜光伏材料和大面積器件制備研究?jī)?nèi)容:有機(jī)太陽(yáng)能電池中的關(guān)鍵材料制備;多功能 層中的納米結(jié)構(gòu)表面/ /界面特性調(diào)控;高性能有機(jī)納米薄膜太 陽(yáng)能電池制造技術(shù)。考核指標(biāo):發(fā)展新型高效率有機(jī)光伏材料體系;發(fā)展電池多功能層納米結(jié)構(gòu)與光電特性的控制方法;提出多功能層 納米薄膜太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理;提高新型有機(jī)納米薄 膜太陽(yáng)能電池光伏效率和穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)室電池效率15%15%或世界最高水平;小型組件效率達(dá)到實(shí)驗(yàn)室電池效率之80%80% ; 封裝池穩(wěn)定性達(dá) 3 3 年以上;典型器件實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范。
29、5.35.3 新型化學(xué)能源存儲(chǔ)的納米材料及新體系研究?jī)?nèi)容:具有高能量密度的新型化學(xué)能源存儲(chǔ)器件的納米材料的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與可控合成,納米電極材料結(jié)構(gòu)與電池 性能之間的本征關(guān)系,電池材料在充放電過程中成分結(jié)構(gòu)的 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與原位表征技術(shù),14能量密度、循環(huán)壽命、安全性協(xié) 同提升策略??己酥笜?biāo):通過納米技術(shù)全面提升新型儲(chǔ)能電池的綜合性能,具有應(yīng)用價(jià)值的高比容量新型納米電極材料,新型電 池能量密度500500 Wh/kg,Wh/kg,循環(huán)壽命300300 次,其中正極材料比 容量 300300 mAh/gmAh/g。5.45.4 高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品的多相納米催化材料與工程化研究?jī)?nèi)容:闡明碳- -氧鍵高效構(gòu)
30、建與重組制高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品的多相納米催化活性中心的精細(xì)結(jié)構(gòu)特征,從原子、分子層次到介觀尺度揭示納米催化活性中心結(jié)構(gòu)與碳- -氧鍵高效構(gòu)建與重組之間的構(gòu)效關(guān)系和反應(yīng)機(jī)理,突破納米 催化劑規(guī)?;苽浼夹g(shù),建立中試和工業(yè)示范??己酥笜?biāo):突破碳- -氧鍵高效構(gòu)建與重組制高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品的多相納米催化劑的基礎(chǔ)理論和技術(shù)瓶頸,研發(fā)納 米催化劑規(guī)?;苽涔残约夹g(shù)及多相催化綠色生產(chǎn)工藝,形 成基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)示范的全鏈條技術(shù)解決方案。創(chuàng)制 5-85-8 種新多相納米催化劑,建立4-64-6 種高附加值、國(guó)家緊缺的精細(xì)化工產(chǎn)品如乙二醇、甲基丙烯酸甲酯、二羥基丙 酮等的工業(yè)示范裝置。5.55.5 仿生能量轉(zhuǎn)換的納米材料及器件研究?jī)?nèi)容:仿生納米孔道結(jié)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制,納米孔 道的結(jié)構(gòu)、組成等對(duì)能源轉(zhuǎn)換效率的影響,一體化能源轉(zhuǎn)換 器件的集成與封裝,人工
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