納米科學家設計出「世界上最小的小提琴」,但存在一個巨大的問題

2025年06月07日19:23:05 科學 1667

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圖片由 Loughborough University / Futurism 提供

英國的一個納米科學家團隊表示,他們創造了「世界上最小的小提琴」,許多公眾人物本周可能會使用它。

它比人類頭髮的寬度還窄,擁有同等的模因和工程潛力,並作為一種尖端方法的厚顏無恥的概念證明,以設計人類可能修補的最小尺度的結構。

但是,如果你希望對一個塵埃大小的斯特拉迪瓦里琴進行一些字面上的擺弄,那就再想一想了。研究人員實際上創建的是一把小提琴的微觀圖像,表面蝕刻了一個小晶元,而不是一個可演奏的樂器。

也就是說,這仍然是一項令人印象深刻的成就。這張圖片細節細緻,無疑是一把小提琴的描繪,儘管它只有 35 微米長(即百萬分之一米)長,寬 13 微米。作為參考,人類頭髮的直徑通常在 75 微米左右。

如果你仍然感到困惑,研究人員堅持認為這不僅僅是一些精心設計的笑話。

「雖然創造世界上最小的小提琴似乎很有趣,但我們在這個過程中學到的很多東西實際上為我們現在正在進行的研究奠定了基礎,」拉夫堡大學(Loughborough University)物理系主任凱利·莫里森(Kelly Morrison)在一份 關於這項工作的聲明中說。

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為了開始他們偽裝成制琴師,Morrison 和她的團隊在一個小晶元上塗上了兩層稱為光刻膠的凝膠,然後使用納米雕刻機將小提琴設計蝕刻到頂層。這台被稱為 NanoFrazor 的機器採用所謂的熱掃描探針光刻技術,通過用鋒利、加熱的尖端電擊來立即非常精確地將光刻膠凝膠轉化為氣體。

從那裡,底層被溶解,形成一個小提琴形狀的模具。這被一層薄薄的鉑填充,最後用丙酮洗掉除了閃亮的填充物之外的所有東西。瞧:你有一把「世界上最小的小提琴」——必須引用——只有在顯微鏡下才能辨認,肉眼看起來只不過是晶元畫布上的一粒灰塵。

總的來說,Morrison 和她的同事們花了三個小時來創建這張圖片,但他們又花了幾個月的時間對其進行提煉和實驗。

這一切都是值得的。除了幽默感之外,他們所展示的還有極高的精確度——更重要的是,這些納米光刻系統可以用於更前沿的實際應用,例如在納米級製造計算機部件。

Morrison 說:「我們的納米光刻系統使我們能夠設計實驗,以不同的方式(使用光、磁或電)探測材料並觀察它們的反應。「一旦我們了解了材料的行為方式,我們就可以開始應用這些知識來開發新技術,無論是提高計算效率還是尋找收集能量的新方法。

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