加工精度可达14nm 中国科学家用蜘蛛丝造出纳米机器人

9月18日消息 据中国科学院上海微系统与信息技术研究所网站，中科院上海微系统所陶虎团队与上海交通大学夏小霞、钱志刚合作，创新开发基因重组蜘蛛丝蛋白光刻胶，通过优化重组蜘蛛丝基因片段和分子量，结合基于百万级数量电子的大规模仿真模拟，实时控制加速电压调控电子在丝蛋白光刻胶里的穿透深度、停留位置和能量吸收峰，实现了分子级别精度的真三维纳米功能器件直写。

图源：中国科学院上海微系统与信息技术研究所网站

据介绍，该技术加工精度可达 14 nm，接近天然丝蛋白单分子尺寸（~10 nm），较之前技术提升了 1 个数量级。蜘蛛丝蛋白优异的机械强度为复杂三维纳米结构提供了关键支持，良好的生物相容性允许进一步通过功能化，实现可载药、可驱动、可降解的 4D 纳米功能器件（时空可变形），在智能仿生感知、药物递送纳米机器人、类器官芯片等研究领域具有明确的应用前景。

至此，陶虎团队已经基本完成丝蛋白全套二维和三维微纳加工体系的建立，包括 2D&3D 电子束光刻、2D&2.5D 离子束光刻、2D 紫外光刻、2D 近场光刻、2D&3D 软光刻、2D&3D 纳米压印、2D&3D 自组装、2D 喷墨打印，涵盖纳米、微米到毫米以及晶圆级尺度，实现了丝蛋白从传统纺织材料到医用材料再到集成电路和传感器材料的转身。