『納米畫筆』下的美景
- 發布日期： 2010-08-20 00:00
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 山川美景：在新加坡南洋理工大學，博士後學者楊慧英在檢查氧化鋅納米針時，無意中發現了一幅頗為神奇的圖片：中國古典油畫描繪的山川。 |
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 六邊形格子：能使質子從其上面經過的耐用薄膜是燃料電池最重要的成分。在瑞士洛桑理工學院，博士生塞繆爾·雷·摩爾米特把氧化鈰同六角形鎳格結合，制成一種耐用的物質，進而使氫離子能自由移動。 |
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 向懸崖邊奔跑之人：科學家傑弗·布倫尼克將氧化鉭晶體插入掃描電子顯微鏡中，發現這臺儀器並沒有得到適當地清潔。幸運的是，一些小的聚苯乙烯珠子從上一次實驗中遺留下來，粘在實驗樣本的一側，形成了一幅令人難以置信的圖案，看上去仿佛是一個人向懸崖邊奔跑。 |
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 遙遠星系：研究生邁克爾·塞格納托維茨先是將一些鉀鈮氧化物堆積到硅表面，接著用光學顯微鏡拍攝了這幅圖片，看上去像一個遙遠的星系。 |
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 哈得遜灣森林：這是覆蓋在多孔硅模具上的聚合體的掃描電子顯微鏡圖片，它看上去就像覆蓋哈得遜灣的一片森林。 |
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 精致懸臂：這幅幾乎完美無暇的金晶體圖片是西班牙馬德裡大學的維奧利塔·納瓦羅通過原子力顯微鏡捕捉的。這些顯微鏡產生了堪稱世界上微小物體的最清晰的圖片，極其微小的懸臂在它們的表面來回轉動。激光乾涉計在懸臂經過原子大小的拐點時，捕捉到它們的輕微活動。 |
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 有污跡的窗戶：這幅圖片看上去像是一塊玻璃有污跡的窗戶，但其實它是晶體頂部一層鐵薄膜的磁疇。這裡的晶體是由鎂和鎵砷酸鹽制成的。意大利ELETTRA同步輻射光源實驗室研究人員索利曼·墨索奧尼采用X光線磁循環二色性技術，結合光電子—發射顯微鏡方法，締造了這個驚人畫面。 |
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| align=left bgcolor="#E0E0C9" warp> 金色向日葵：香港中文大學物理學教授郝少康在掃描電子顯微鏡下觀看二氧化硅納米絲時，一幅金色向日葵的畫面呈現在他的眼前。與植物不同，它們的『肥料』是鎵和金催化劑，能讓它們長到長度只有幾微米，同時直徑保持在10納米左右。 |
中國有一種民間藝術叫『米上刻字』，在一粒大米上少則可以刻幾個字，多則可以刻上近百字。這種藝術推廣到所有細小的物品上，就是『微雕』。利用現代科學技術，科學家已經把微雕發展到了極致，它們居然可以在比頭發絲的直徑還小得多的納米空間內繪畫。
人類頭發絲的平均直徑為80微米，而納米畫作一般為幾十納米到幾百納米。也就是說，一根頭發絲的直徑也要比納米畫作的尺寸大百倍以上。因此，我們可以想象，要在如此微小的空間內作畫是多麼的不容易。1990年，IBM公司的科學家在金屬鎳表面用35個惰性氣體氙原子組成『IBM』三個納米級別的英文字母。這是世界上最早的一幅納米字畫作品，之後科學家掌握了更多的納米繪圖技術，獲得了越來越多的納米顯微美圖。
事實上，科學家不會用手直接繪制這些作品，而是借助一些高科技工具，比如掃描探針顯微鏡。這種顯微鏡不僅可以看到納米世界裡的分子、原子或其他納米微粒，還可以移動這些納米微粒，讓它們組合成各種各樣的圖像。當然，科學家進行納米繪圖的方法還很多，比如他們可以通過調整外部條件來控制納米微粒的組合過程，得到意想不到的圖景。
科學家手中的高科技工具演化成『納米畫筆』，他們的作品也要電子顯微鏡纔能看得見。不過，這些顯微作品可以在電腦裡放大數百萬倍，這樣我們就可以用肉眼看見了。不過，這些納米圖片起初並不很美，因為它們的色彩比較單調。科學家在電腦上對這些圖片進行上色，就得到了一幅幅漂亮的藝術作品。
每年都會有一些圖片大賽表彰那些在納米繪圖領域內表現突出的研究人員，其中最有影響力的比賽是美國材料學會舉辦的『科學與藝術』圖片大賽。大賽在每年春季和秋季的國際材料會議期間舉行，由參加會議的代表評選出6幅獲獎作品，3幅一等獎和3幅二等獎。本文所展示的圖片就是精選了近年來『科學與藝術』攝影大賽中的一些獲獎作品，這些作品的趣味性和藝術性都令人驚嘆。(據《新民晚報》、《大眾科技報》)
