纳米“自来水笔”

myyounger

柯文

      　　小型打印器不久可能变得更加小巧玲珑。这要感谢美国密歇根州立大学和多伦多大学的研究 人员设计出的一种纳米自来水笔。1纳米只有1米的十亿分之一，你想这种自来水笔写出的字
        笔划会有多么细。研究人员说，他们用一种称为“原子打气筒”的东西可以把一个个原子喷 射(书写)到表面上。

      　　如果设计和制造成功，这种能书写原子的钢笔就可以在显微芯片制造中用来取代细线平板印 刷技术，使书写的细节在现在的微米级极限下进一步发展，即可将晶体管、接触点及连接线
        一类的器件制得更小，并用它一个原子接一个原子地构建各种显微机械。

      　　过去，由于缺乏操作原子和分子大小的零件的得力工具，纳米技术的发展受到了限制。操作 原子的最好方法只是用一台扫描隧道显微镜在表面周围移动单个原子，但这种方法缓慢而艰
        难。现在，用新设计的纳米级自来水笔，就能以每15微秒一个原子的速度把原子书写在表面上。

      　　这种相当于墨盒的“原子打气筒”，是由碳纳米管组成的，在碳纳米中可以用任何你需要的 原 子填充。管中的原子由两束激光控制，一束激光的频率是另一束的两倍，两束激光之间产生
        干扰，激光束冲击碳纳米管壁，因光电作用从管壁上产生电子，在两束激光的干扰下原子向 前移动。

      　　在电子流动时，电子对管中的原子旋加一个推力，通过控制激光的相对相位和激光束的功率 ，操作人员可以控制电子的速度和流动方法，随时可以从管笔的笔尖吐出一个个原子到正确
        位置。

      　　制造这种原子笔是一种非常精密的工作，纳米管中的任何缩颈和缺陷都必须消除，以避免阻 碍原子的流动。笔尖的几何形状对从管子中有效地排出原子是很重要的。但目前何种几何形
        状是最好仍不清楚。此外，加热作用也可能引起问题，因为高功率的激光可能产生有效电流 。作用15微秒的短脉冲激光可以减少加热的影响。每个脉冲仍足以将一个原子移动一个纳米
        管的长度，喷射到基体表面上。

      世界科技译报