DARPA:s program Atoms to Product (A2P) syftar till att utveckla förbättrad teknik för att montera objekt i atomskala, och integrera dessa komponenter i material och system från nanoskala upp till produktskala på ett sätt som bevarar och utnyttjar distinkta nanoskala egenskaper.
Många vanliga material uppvisar olika och potentiellt användbara egenskaper när de tillverkas i extremt liten skala – dvs. vid dimensioner nära storleken på atomer, eller några tiomiljarddelar av en meter. Dessa egenskaper i "atomskala" eller "nanoskala" inkluderar kvantiserade elektriska egenskaper, limfri vidhäftning, snabba temperaturförändringar, och avstämbar ljusabsorption och spridning som, om tillgängligt i produkter och system i mänsklig skala, skulle kunna erbjuda potentiellt revolutionerande försvars- och kommersiella resurser. Två ännu oöverstigliga tekniska utmaningar, dock, stå i vägen:Brist på kunskap om hur man behåller nanoskaliga egenskaper i material i större skala, och brist på monteringsmöjligheter för föremål mellan nanoskala och 100 mikron – något bredare än ett människohår.
DARPA har skapat programmet Atoms to Product (A2P) för att hjälpa till att övervinna dessa utmaningar. Programmet syftar till att utveckla förbättrade teknologier för sammansättning av atomära delar. Den försöker också integrera dessa komponenter i material och system från nanoskala till produktskala på ett sätt som bevarar och utnyttjar distinkta nanoskalaegenskaper.
"Vi vill utforska nya sätt att sätta ihop otroligt små saker, med målet att utveckla nya miniatyriserings- och monteringsmetoder som skulle fungera i skala 100, 000 gånger mindre än dagens toppmoderna teknik, sade John Main, DARPA programledare. "Om det lyckas, A2P skulle kunna bidra till att skapa helt nya klasser av material som uppvisar nanoskaliga egenskaper på alla skalor. Det kan leda till förmågan att miniatyrisera material, processer och enheter som inte kan miniatyriseras med nuvarande teknik, samt bygga tredimensionella produkter och system i mycket mindre storlekar. "
Denna grad av skalad montering är vanlig i naturen, Main fortsatte. "Växter och djur, till exempel, är effektivt system sammansatta av komponenter i atomär och molekylär skala en miljon till en miljard gånger mindre än hela organismen. Vi försöker lägga en liknande grund för att utveckla framtida material och enheter."
