【創科產業起動】中大首創高速納米打印 瞄準百億芯片市場 入選「產學研1+計劃」助商品化 為港注創科新動力
國家「十五五」規劃明確支持香港建設國際創科中心，促進優秀大學科研成果轉化，拉近學術研究與市場應用的距離，是起動香港創科產業的關鍵。香港中文大學科研團隊於雙光子光刻（TPL）技術上屢現突破，並成功應用於精密度遠比髮絲還小的納米3D打印上，多次獲選於最頂尖的學術期刊《科學》和《自然》發表。團隊正積極走出實驗室，設立科技公司將技術產業化，以五十分之一的低成本及數百倍的製造速度，瞄準超精密的光學器件及生物醫療器械製造領域，單是3D光計算芯片的市場規模已達百億元計，希望引領香港於微納米製造裝備產業上作重要貢獻。 ●香港文匯報實習記者 畢咏璇
中大多個科創項目上月入選為特區政府創新科技署第三輪「產學研1+計劃」，獲資助將其研究成果進一步商品化，為香港創科發展注入動力。各團隊近日接受香港文匯報專訪，分享如何藉尖端科研推動香港創科產業發展。
刷新納米3D打印多項指標
由中大工程學院機械與自動化工程學系教授陳世祈領導的「基於雙光子投影技術的超快多材料3D納米製造平台」是入選項目之一。其團隊研發的飛秒投影納米打印機（FP NanoPrinter）突破了微增材製造的邊界，讓大規模生產功能性高精度結構成為可能。
納米3D打印可望革新精密器件製造行業，其技術核心之一雙光子光刻（TPL），早於上世紀90年代誕生，該技術利用非線性雙光子吸收原理，用飛秒激光對光刻膠進行焦點逐點掃描，能夠製造出精度約200納米的三維器件。然而，方式十分緩慢，製造幾毫米的小型器件也要連續花上兩三周，成本亦達到10萬元的昂貴費用，限制大規模生產使用。
為突破限制，陳世祈及其團隊於十多年前開始研究納米打印機，開發出飛秒投影雙光子光刻（FP-TPL）系統，結合時間空間聚焦效應與數碼全像技術，刷新納米3D打印的多項指標，達到打印「速度變快、精度提升、成本降低」的效果。
打印時間十天降至半小時
據陳世祈介紹，過去用傳統技術打印5毫米的物品通常需要十天，費用高達5萬元，而採用新技術後，打印時間能縮短至半小時，成本降至1,000元，解析度更能高至30納米，即相當於頭髮直徑萬分之三。相關技術曾獲選兩次於《科學》發表，並於2024年獲《自然》評為最值得關注的7項技術之一，認為它可以改變3D納米製造行業。
除學術上的突破，陳世祈亦希望技術能走出實驗室。2022年，他與曾一同就讀麻省理工學院的同學Charudatta Datar創辦超奈科技，期望將應用新技術的飛秒投影納米打印機商業化。他透露，去年公司已向內地高校成功賣出兩台打印機。
可應用於芯片生物醫療器械
對於入選「產學研1+計劃」，陳世祈憶述過程充滿挑戰，因團隊須自行從業界招募不少於申請金額一半的資金，雖然有優秀學術文章與科研成果，但首次申請時被認為商業應用場景不大；後來團隊接觸多位投資者，終發掘了新型打印機在光學器件生產方面的潛在商業市場，其後更完成了多輪融資，並成功入選計劃。團隊已開始與相關公司合作，探索3D納米打印於衍射光學器件及智能手機攝像頭模組的應用，市場規模到2033年預計可達60億美元。此外，要求精密、高效工藝的3D光計算芯片，以及包括人工晶狀體等訂製化的生物醫療器械，也是該技術的熱門應用，兩者於未來七、八年間的市場規模料將增至逾百億美元。
陳世祈指，深深感受到近年特區政府投入創科資源，及大灣區科創產業的動能，「大灣區正是電子產品及各種新興科技熱門誕生處，我們周圍有很好的鏈接跟資源，透過產學研的資金支持，就會放大這些效果。」其公司將繼續專注高精度光學器件的製造，除3D光計算芯片，也包括虛擬實境設備的光波導元件、AI數據中心的光子互連等。
