PLGA納米微粒離心后管底為何有附著堅(jiān)固的沉淀

【專(zhuān)家解說(shuō)】：　　硅單晶原子納米掃描隧道顯微鏡影象單個(gè)細(xì)菌用肉眼是根本看不到的，用顯微鏡測(cè)直徑大約是五微米。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，假設(shè)一根頭發(fā)的直徑是0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬(wàn)根，每根的厚度大約就是一納米。也就是說(shuō)，一納米大約就是0.000001毫米.納米科學(xué)與技術(shù)，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了與納米相關(guān)的很多新興學(xué)科。有納米醫(yī)學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)等。全世界的科學(xué)家都知道納米技術(shù)對(duì)科技發(fā)展的重要性，所以世界各國(guó)都不惜重金發(fā)展納米技術(shù)，力圖搶占納米科技領(lǐng)域的戰(zhàn)略高地。我國(guó)于1991年召開(kāi)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，制定了發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)策。十多年來(lái)，我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)研究取得了引人注目的成就。目前，我國(guó)在納米材料學(xué)領(lǐng)域取得的成就高過(guò)世界上任何一個(gè)國(guó)家，充分證明了我國(guó)在納米技術(shù)領(lǐng)域占有舉足輕重的地位。納米效應(yīng)就是指納米材料具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇異或反常的物理、化學(xué)特性，如原本導(dǎo)電的銅到某一納米級(jí)界限就不導(dǎo)電，原來(lái)絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級(jí)界限時(shí)開(kāi)始導(dǎo)電。這是由于納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大等特點(diǎn)，以及其特有的三大效應(yīng)：表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)。 對(duì)于固體粉末或纖維，當(dāng)其有一維尺寸小于100nm，即達(dá)到納米尺寸，即可稱(chēng)為所謂納米材料，對(duì)于理想球狀顆粒，當(dāng)比表面積大于60m2/g時(shí)，其直徑將小于100nm，即達(dá)到納米尺寸。 　　[編輯本段]納米技術(shù)的含義 　　所謂納米技術(shù)，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的一項(xiàng)嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們?cè)谘芯课镔|(zhì)構(gòu)成的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來(lái)的幾個(gè)、幾十個(gè)可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱(chēng)為納米技術(shù)。 納米 　　納米技術(shù)與微電子技術(shù)的主要區(qū)別是：納米技術(shù)研究的是以控制單個(gè)原子、分子來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備特定的功能，是利用電子的波動(dòng)性來(lái)工作的；而微電子技術(shù)則主要通過(guò)控制電子群體來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，是利用電子的粒子性來(lái)工作的。人們研究和開(kāi)發(fā)納米技術(shù)的目的，就是要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)微觀(guān)世界的有效控制。 　　納米技術(shù)是一門(mén)交叉性很強(qiáng)的綜合學(xué)科，研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。1993年，國(guó)際納米科技指導(dǎo)委員會(huì)將納米技術(shù)劃分為納米電子學(xué)、納米物理學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米加工學(xué)和納米計(jì)量學(xué)等6個(gè)分支學(xué)科。其中，納米物理學(xué)和納米化學(xué)是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ)，而納米電子學(xué)是納米技術(shù)最重要的內(nèi)容。 　　納米技術(shù)（納米科技nanotechnology） 　　納米技術(shù)其實(shí)就是一種用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的技術(shù)。 　　從迄今為止的研究狀況看，關(guān)于納米技術(shù)分為三種概念。第一種，是1986年美國(guó)科學(xué)家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機(jī)器》一書(shū)中提出的分子納米技術(shù)。根據(jù)這一概念，可以使組合分子的機(jī)器實(shí)用化，從而可以任意組合所有種類(lèi)的分子，可以制造出任何種類(lèi)的分子結(jié)構(gòu)。這種概念的納米技術(shù)未取得重大進(jìn)展。 　　第二種概念把納米技術(shù)定位為微加工技術(shù)的極限。也就是通過(guò)納米精度的“加工”來(lái)人工形成納米大小的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。這種納米級(jí)的加工技術(shù)，也使半導(dǎo)體微型化即將達(dá)到極限?，F(xiàn)有技術(shù)即便發(fā)展下去，從理論上講終將會(huì)達(dá)到限度。這是因?yàn)?，如果把電路的線(xiàn)幅變小，將使構(gòu)成電路的絕緣膜的為得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發(fā)熱和晃動(dòng)等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，研究人員正在研究新型的納米技術(shù)。 　　第三種概念是從生物的角度出發(fā)而提出的。本來(lái)，生物在細(xì)胞和生物膜內(nèi)就存在納米級(jí)的結(jié)構(gòu)。 　　所謂納米技術(shù)，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的一項(xiàng)嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們?cè)谘芯课镔|(zhì)構(gòu)成的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來(lái)的幾個(gè)、幾十個(gè)可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱(chēng)為納米技術(shù)。 　　納米技術(shù)是一門(mén)交叉性很強(qiáng)的綜合學(xué)科，研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。 　　納米科技現(xiàn)在已經(jīng)包括納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米化學(xué)等學(xué)科。從包括微電子等在內(nèi)的微米科技到納米科技，人類(lèi)正越來(lái)越向微觀(guān)世界深入，人們認(rèn)識(shí)、改造微觀(guān)世界的水平提高到前所未有的高度。我國(guó)著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森也曾指出，納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)是下一階段科技發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，會(huì)是一次技術(shù)革命，從而將引起21世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命。 　　雖然距離應(yīng)用階段還有較長(zhǎng)的距離要走，但是由于納米科技所孕育的極為廣闊的應(yīng)用前景，美國(guó)、日本、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)納米科技給予高度重視，紛紛制定研究計(jì)劃，進(jìn)行相關(guān)研究。 　　[編輯本段]納米電子器件的特點(diǎn). 　　以納米技術(shù)制造的電子器件，其性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的電子器件： . 工作速度快，納米電子器件的工作速度是硅器件的1000倍，因而可使產(chǎn)品性能大幅度提高。功耗低，納米電子器件的功耗僅為硅器件的1/1000。信息存儲(chǔ)量大，在一張不足巴掌大的5英寸光盤(pán)上，至少可以存儲(chǔ)30個(gè)北京圖書(shū)館的全部藏書(shū)。體積小、重量輕，可使各類(lèi)電子產(chǎn)品體積和重量大為減小。納米材料“脾氣怪” 納米金屬顆粒易燃易爆 幾個(gè)納米技術(shù)納米的金屬銅顆?；蚪饘黉X顆粒，一遇到空氣就會(huì)產(chǎn)生激烈的燃燒，發(fā)生爆炸。因此，納米金屬顆粒的粉體可用來(lái)做成烈性炸藥，做成火箭的固體燃料可產(chǎn)生更大的推力。用納米金屬顆粒粉體做催化劑，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，大大提高化工合成的產(chǎn)出率。 　　納米金屬塊體耐壓耐拉 將金屬納米顆粒粉體制成塊狀金屬材料，強(qiáng)度比一般金屬高十幾倍，又可拉伸幾十倍。用來(lái)制造飛機(jī)、汽車(chē)、輪船，重量可減小到原來(lái)的十分之一。 　　納米陶瓷剛?cè)岵?jì) 用納米陶瓷顆粒粉末制成的納米陶瓷具有塑性，為陶瓷業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)革命。將納米陶瓷應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)上，汽車(chē)會(huì)跑得更快，飛機(jī)會(huì)飛得更高。 　　納米氧化物材料五顏六色 納米氧化物顆粒在光的照射下或在電場(chǎng)作用下能迅速改變顏色。用它做士兵防護(hù)激光槍的眼鏡再好不過(guò)了。將納米氧化物材料做成廣告板，在電、光的作用下，會(huì)變得更加絢麗多彩。 　　納米半導(dǎo)體材料法力無(wú)邊 納米半導(dǎo)體材料可以發(fā)出各種顏色的光，可以做成小型的激光光源，還可將吸收的太陽(yáng)光中的光能變成電能。用它制成的太陽(yáng)能汽車(chē)、太陽(yáng)能住宅有巨大的環(huán)保價(jià)值。用納米半導(dǎo)體做成的各種傳感器，可以靈敏地檢測(cè)溫度、濕度和大氣成分的變化，在監(jiān)控汽車(chē)尾氣和保護(hù)大氣環(huán)境上將得到廣泛應(yīng)用。 　　納米藥物治病救人 把藥物與磁性納米顆粒相結(jié)合，服用后，這些納米藥物顆?？梢宰杂傻卦谘芎腿梭w組織內(nèi)運(yùn)動(dòng)。再在人體外部施加磁場(chǎng)加以導(dǎo)引，使藥物集中到患病的組織中，藥物治療的效果會(huì)大大提高。還可利用納米藥物顆粒定向阻斷毛細(xì)血管，“餓”死癌細(xì)胞。納米顆粒還可用于人體的細(xì)胞分離，也可以用來(lái)攜帶DNA治療基因缺陷癥。目前已經(jīng)用磁性納米顆粒成功地分離了動(dòng)物的癌細(xì)胞和正常細(xì)胞，在治療人的骨髓疾病的臨床實(shí)驗(yàn)上獲得成功，前途不可限量。 　　納米衛(wèi)星將飛向天空 在納米尺寸的世界中按照人們的意愿，自由地剪裁、構(gòu)筑材料，這一技術(shù)被稱(chēng)為納米加工技術(shù)。納米加工技術(shù)可以使不同材質(zhì)的材料集成在一起，它既具有芯片的功能，又可探測(cè)到電磁波(包括可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)等)信號(hào)，同時(shí)還能完成電腦的指令，這就是納米集成器件。將這種集成器件應(yīng)用在衛(wèi)星上，可以使衛(wèi)星的重量、體積大大減小，發(fā)射更容易，成本也更便宜。納米技術(shù)走入百姓生活 　　9月27日，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所的專(zhuān)家宣布研制成功新型納米材料———超雙疏性界面材料。這種材料具有超疏水性及超疏油性，制成紡織品，不用洗滌，不染油污；用于建筑物表面，防霧、防霜，更免去了人工清洗。專(zhuān)家稱(chēng)：紡織、建材、化工、石油、汽車(chē)、軍事裝備、通訊設(shè)備等領(lǐng)域，將免不了一場(chǎng)因納米而引發(fā)的“材料革命”。 隨著科學(xué)家的一次次努力，“納米”這個(gè)幾年前對(duì)我們還十分生疏的字眼，眼下卻頻頻出現(xiàn)在我們的視線(xiàn)。 納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1納米等于十億分之一米，20納米相當(dāng)于1根頭發(fā)絲的三千分之一。90年代起，各國(guó)科學(xué)家紛紛投入一場(chǎng)“納米戰(zhàn)”：在0.10至100納米尺度的空間內(nèi)，研究電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性。 　　中國(guó)當(dāng)然不甘人后，1993年，中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室操縱原子成功寫(xiě)出“中國(guó)”二字，標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始在國(guó)際納米科技領(lǐng)域占有一席之地，并居于國(guó)際科技前沿。 　　1998年，清華大學(xué)范守善小組在國(guó)際上首次把氮化鎵制成一維納米晶體。同年，我國(guó)科學(xué)家成功制備出金剛石納米粉，被國(guó)際刊物譽(yù)為：“稻草變黃金———從四氯化碳制成金剛石?！?　　1999年，北京大學(xué)教授薛增泉領(lǐng)導(dǎo)的研究組在世界上首次將單壁碳納米管組裝豎立在金屬表面，并組裝出世界上最細(xì)且性能良好的掃描隧道顯微鏡用探針。 　　中科院成會(huì)明博士領(lǐng)導(dǎo)的研究組合成出高質(zhì)量的碳納米材料，被認(rèn)定為迄今為止“儲(chǔ)氫納米碳管研究”領(lǐng)域最令人信服的結(jié)果。 　　中科院物理所研究員解思深領(lǐng)導(dǎo)的研究組研制出世界上最細(xì)的碳納米管———直徑0.5納米，已十分接近碳納米管的理論極限值0.4納米。這個(gè)研究小組，還成功地合成出世界上最長(zhǎng)的碳納米管，創(chuàng)造了“3毫米的世界之最”。 　　在主題為“納米”的爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，中國(guó)人頻頻露臉，尤其在碳納米管合成以及高密度信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域，中國(guó)實(shí)力不容小覷。 　　科學(xué)界的努力，使“納米”不再是冷冰冰的科學(xué)詞語(yǔ)，它走出實(shí)驗(yàn)室，滲透到中國(guó)百姓的衣、食、住、行中。 居室環(huán)境日益講究環(huán)保。傳統(tǒng)的涂料耐洗刷性差，時(shí)間不長(zhǎng)，墻壁就會(huì)變得斑駁陸離?，F(xiàn)在有了加入納米技術(shù)的新型油漆，不但耐洗刷性提高了十多倍，而且有機(jī)揮發(fā)物極低，無(wú)毒無(wú)害無(wú)異味，有效解決了建筑物密封性增強(qiáng)所帶來(lái)的有害氣體不能盡快排出的問(wèn)題。 　　人體長(zhǎng)期受電磁波、紫外線(xiàn)照射，會(huì)導(dǎo)致各種發(fā)病率增多或影響正常生育?，F(xiàn)在，加入納米技術(shù)的高效防輻射服裝———高科技電腦工作裝和孕婦裝問(wèn)世了。科技人員將納米大小的抗輻射物質(zhì)摻入到纖維中，制成了可阻隔95%以上紫外線(xiàn)或電磁波輻射的“納米服裝”，而且不揮發(fā)、不溶水，持久保持防輻射能力。 　　同樣，化纖布料制成的衣服因摩擦容易產(chǎn)生靜電，在生產(chǎn)時(shí)加入少量的金屬納米微粒，就可以擺脫煩人的靜電現(xiàn)象。 白色污染也遭遇到“納米”的有力挑戰(zhàn)?？茖W(xué)家將可降解的淀粉和不可降解的塑料通過(guò)特殊研制的設(shè)備粉碎至“納米級(jí)”后，進(jìn)行物理結(jié)合。用這種新型原料，可生產(chǎn)出100%降解的農(nóng)用地膜、一次性餐具、各種包裝袋等類(lèi)似產(chǎn)品。農(nóng)用地膜經(jīng)4至5年的大田實(shí)驗(yàn)表明：70到90天內(nèi)，淀粉完全降解為水和二氧化碳，塑料則變成對(duì)土壤和空氣無(wú)害的細(xì)小顆粒，并在17個(gè)月內(nèi)同樣完全降解為水和二氧化碳。專(zhuān)家評(píng)價(jià)說(shuō)，這是徹底解決白色污染的實(shí)質(zhì)性突破。 　　從電視廣播、書(shū)刊報(bào)章、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，我們一點(diǎn)點(diǎn)認(rèn)識(shí)了“納米”，“納米”也悄悄改變著我們。納米精確新聞 1959年 理論物理學(xué)家理查·費(fèi)伊曼在加州理工學(xué)院發(fā)表演講，提出，組裝原子或分子是可能的。 　　1981年 科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具———掃描隧道顯微鏡，原子、分子世界從此可見(jiàn)。 　　1990年 首屆國(guó)際納米科技會(huì)議在美國(guó)巴爾的摩舉辦，納米技術(shù)形式誕生。 　　1991年 碳納米管被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)，它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鐵的10倍，成為納米技術(shù)研究的熱點(diǎn)。 1993年 　　繼1989年美國(guó)斯坦福大學(xué)搬走原子團(tuán)“寫(xiě)”下斯坦福大學(xué)英文名字、1999年美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司在鎳表面用36個(gè)氙原子排出“IBM”之后，中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室操縱原子成功寫(xiě)出“中國(guó)”二字。 　　1997年 美國(guó)科學(xué)家首次成功地用單電子移動(dòng)單電子，這種技術(shù)可用于研制速度和存儲(chǔ)容量比現(xiàn)在提高成千上萬(wàn)倍的量子計(jì)算機(jī)。同年，美國(guó)紐約大學(xué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，DNA可用于建造納米層次上的機(jī)械裝置。 　　1999年 巴西和美國(guó)科學(xué)家在進(jìn)行碳納米管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)明了世界上最小的“秤”，它能夠稱(chēng)量十億分之一克的物體，即相當(dāng)于一個(gè)病毒的重量；此后不久，德國(guó)科學(xué)家研制出能稱(chēng)量單個(gè)原子重量的“秤”，打破了美國(guó)和巴西科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造的紀(jì)錄。同年，美國(guó)科學(xué)家在單個(gè)分子上實(shí)現(xiàn)有機(jī)開(kāi)關(guān)，證實(shí)在分子水平上可以發(fā)展電子和計(jì)算裝置。 納米花邊新聞 傾聽(tīng)細(xì)菌游弋 　　美國(guó)加利福尼亞州Pasadena市的噴氣飛機(jī)推進(jìn)器實(shí)驗(yàn)室目前正在研制一種被稱(chēng)為“納米麥克風(fēng)”的微型擴(kuò)音器，據(jù)《商業(yè)周刊》報(bào)道，這種微型傳感器可以使科學(xué)家傾聽(tīng)到正在游弋的單個(gè)細(xì)菌的聲音，以及細(xì)胞體液流動(dòng)的聲音。這種人造納米麥克風(fēng)由細(xì)微的碳管制成，正是因?yàn)闃?gòu)成物體積細(xì)小和靈敏度極高，這種麥克風(fēng)才能夠在受到非常小的壓力作用下作出反應(yīng)，使得對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)的研究人員獲得相關(guān)的聲音信息。 　　利用這種新產(chǎn)品，科學(xué)家將可以對(duì)其他星球上是否存在生命進(jìn)行探測(cè)，可以探測(cè)到生物體內(nèi)單個(gè)細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育。這一儀器研制項(xiàng)目已獲得美國(guó)航空航天局（NASA）的批準(zhǔn)，而且NASA還向上述實(shí)驗(yàn)室提供了必要的技術(shù)支持。 　　[編輯本段]“納米水”防強(qiáng)暴. 　　據(jù)《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道，最近，廣州一家公司宣稱(chēng)生產(chǎn)出一種用麥飯石和納米特殊材料制作而成的“納米珠”，只要把它放在水里，多臟的水也能喝。長(zhǎng)期飲用“納米水”，可抗疲勞，耐缺氧，甚至“增強(qiáng)女士防匪徒強(qiáng)暴的能力”。據(jù)了解，每盒納米珠要300元，買(mǎi)齊整套設(shè)備（一臺(tái)飲水機(jī)、一桶水和十盒納米珠）則需3800元。76歲的何姓老人在推銷(xiāo)員的百般說(shuō)服下，不但相信納米水的神奇療效，還看中了納米水的銷(xiāo)售方式。老人背著家里人一共拿出22萬(wàn)元，買(mǎi)下75套納米水機(jī)套裝產(chǎn)品，然后等著每月2萬(wàn)元錢(qián)的分紅。 　　廣州市工商局東山分局經(jīng)濟(jì)檢察中隊(duì)在4月3日查處了該公司，其準(zhǔn)備創(chuàng)造科技神話(huà)的納米水根本沒(méi)有科技鑒定說(shuō)明，該公司的納米水套裝產(chǎn)品既無(wú)生產(chǎn)許可證，也沒(méi)有產(chǎn)品合格證。 　　光也能“吹動(dòng)”物體 　　納米世界，光也能“吹動(dòng)”物體。當(dāng)光照射在物體上，也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用力，就像風(fēng)吹動(dòng)帆一樣。從儒勒·凡爾納到阿瑟·C·克拉克，科幻作家們不止一次幻想過(guò)運(yùn)用太陽(yáng)光的作用力來(lái)推動(dòng)“太陽(yáng)帆”，驅(qū)動(dòng)飛船在星際中航行。然而，在地球上，太陽(yáng)光的作用力實(shí)在微乎其微，沒(méi)有人能用陽(yáng)光來(lái)移動(dòng)一個(gè)物體。但是，在11月27日的《自然》雜志上，在美國(guó)耶魯大學(xué)從事研究的中國(guó)學(xué)者發(fā)表文章，首次證實(shí)在納米世界里，光真的可以驅(qū)動(dòng)“機(jī)器”——由半導(dǎo)體做成的納米機(jī)械。 這項(xiàng)研究，結(jié)合了相關(guān)圖書(shū)兩個(gè)最前沿的納米科學(xué)領(lǐng)域，即納米光子學(xué)和納米力學(xué)。“在宏觀(guān)尺度上，光的力實(shí)在太微弱，沒(méi)有人能感覺(jué)到。但是在納米尺度上，我們發(fā)現(xiàn)光具有相當(dāng)可觀(guān)的力，足以用來(lái)驅(qū)動(dòng)像集成電路上的三極管一樣大小的半導(dǎo)體機(jī)械裝置?！鳖I(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的耶魯大學(xué)電子工程系教授唐紅星這樣介紹。其實(shí)，此前光的力已經(jīng)被物理學(xué)家和生物學(xué)家應(yīng)用于一種叫做“光鑷”的技術(shù)中，用來(lái)操控原子和微小的顆粒。“我們的研究則是把光集成在一塊小小的芯片上，使它的強(qiáng)度增加數(shù)百萬(wàn)倍，從而用來(lái)操控納米半導(dǎo)體器件。”這篇論文的第一作者、博士后研究員李墨進(jìn)一步闡釋說(shuō)。 在耶魯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，兩位科學(xué)家和來(lái)自北京大學(xué)的研究生熊馳及合作者們一起，使用最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)，在硅芯片上鋪設(shè)出一條條光的線(xiàn)路，稱(chēng)之為“光導(dǎo)”。當(dāng)激光器發(fā)出的光被接入這樣的芯片后，光就可以像電流在導(dǎo)線(xiàn)里一樣，沿著鋪好的光導(dǎo)線(xiàn)路“流”動(dòng)。理論預(yù)測(cè)，在這樣的結(jié)構(gòu)中，光會(huì)對(duì)引導(dǎo)它的導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生作用力。為了證實(shí)這樣的預(yù)測(cè)，他們把一小段只有10微米長(zhǎng)的光導(dǎo)懸空，讓它可以像吉他弦般產(chǎn)生振動(dòng)。如果光確實(shí)產(chǎn)生力并作用在它上面，那么當(dāng)光的強(qiáng)度被調(diào)制到和光導(dǎo)的振動(dòng)一致的頻率時(shí)，共振就會(huì)產(chǎn)生。這樣的共振就會(huì)在透射的光中產(chǎn)生同樣頻率的一個(gè)峰。這正是3位中國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)半年多的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，最終在他們的測(cè)量?jī)x器上看到的令人信服的現(xiàn)象。之后，他們通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，這個(gè)作用力的大小和理論預(yù)期非常一致。因?yàn)楣獾乃俣缺入娏饕斓枚?，所以這種光產(chǎn)生的力預(yù)期可以以幾十吉赫茲(GHz)的速度驅(qū)動(dòng)納米機(jī)械。 此項(xiàng)研究成果有望引領(lǐng)出新一代半導(dǎo)體芯片技術(shù)——用光來(lái)取代電。未來(lái)運(yùn)用這種新技術(shù)，科學(xué)家和工程師們可以實(shí)現(xiàn)基于光學(xué)和量子原理的高速高效的計(jì)算和通信。 　　[編輯本段]納米探針在藥物篩選中首獲應(yīng)用 　　英國(guó)倫敦納米技術(shù)中心的研究人員研制出一種新型納米探針，利用該納米探針可以檢測(cè)出某種抗生素藥物是否能夠與細(xì)菌結(jié)合，從而減弱或破壞細(xì)菌對(duì)人體的破壞能力，達(dá)到治療疾病的目的。這是科學(xué)家第一次將納米探針運(yùn)用于藥物篩選，相關(guān)試驗(yàn)的初步結(jié)果已經(jīng)刊登在最新一期的《自然?納米技術(shù)》雜志上。 　　人們?cè)谟每股刂尾〉倪^(guò)程中，引起疾病的細(xì)菌很容易產(chǎn)生抗藥性，從而使得抗生素失去藥效?？股氐淖饔迷硎桥c致病細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)合后破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，使得致病細(xì)菌死亡，一旦產(chǎn)生抗藥性，細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，細(xì)胞壁變厚，抗生素?zé)o法與細(xì)胞壁結(jié)合。 　　研究人員在一排納米探針上覆蓋組成細(xì)菌細(xì)胞壁的蛋白質(zhì)，一旦抗生素與細(xì)胞壁結(jié)合，探針的表面重量就會(huì)增加，這一表面壓力會(huì)導(dǎo)致納米探針發(fā)生彎曲。通過(guò)對(duì)萬(wàn)古霉素藥物的研究發(fā)現(xiàn)，抗藥性細(xì)菌的細(xì)胞壁硬度是非抗藥性細(xì)菌的1000倍。所以通過(guò)納米探針探測(cè)出各種藥物對(duì)細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)改變，篩選出對(duì)致病細(xì)菌破壞力最大的抗生素。納米探針的運(yùn)動(dòng)軌跡 　　納米金屬用途簡(jiǎn)介 　　鈷（Co） 　　高密度磁記錄材料。利用納米鈷粉記錄密度高、矯頑力高（可達(dá)119.4KA/m）、信噪比高和抗氧化性好等優(yōu)點(diǎn)，可大幅度改善磁帶和大容量軟硬磁盤(pán)的性能。 　　磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產(chǎn)的磁流體性能優(yōu)異，可廣泛應(yīng)用于密封減震、醫(yī)療器械、聲音調(diào)節(jié)、光顯示等。 　　吸波材料。金屬納米粉體對(duì)電磁波有特殊的吸收作用。鐵、鈷、氧化鋅粉末及碳包金屬粉末可作為軍事用高性能毫米波隱形材料、可見(jiàn)光——紅外線(xiàn)隱形材料和結(jié)構(gòu)式隱形材料，以及手機(jī)輻射屏蔽材料。 　　銅（Cu） 　　金屬和非金屬的表面導(dǎo)電涂層處理。納米鋁、銅、鎳粉體有高活化表面，在無(wú)氧條件下可以在低于粉體熔點(diǎn)的溫度實(shí)施涂層。此技術(shù)可應(yīng)用于微電子器件的生產(chǎn)。 　　高效催化劑。銅及其合金納米粉體用作催化劑，效率高、選擇性強(qiáng)，可用于二氧化碳和氫合成甲醇等反應(yīng)過(guò)程中的催化劑。 　　導(dǎo)電漿料。用納米銅粉替代貴金屬粉末制備性能優(yōu)越的電子漿料，可大大降低成本。此技術(shù)可促進(jìn)微電子工藝的進(jìn)一步優(yōu)化。 　　鐵（Fe） 　　高性能磁記錄材料。利用納米鐵粉的矯頑力高、飽和磁化強(qiáng)度大（可達(dá)1477km2/kg）、信噪比高和抗氧化性好等優(yōu)點(diǎn)，可大幅度改善磁帶和大容量軟硬磁盤(pán)的性能。 　　磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產(chǎn)的磁流體性能優(yōu)異，可廣泛應(yīng)用于密封減震、醫(yī)療器械、聲音調(diào)節(jié)、光顯示等領(lǐng)域。 　　吸波材料。金屬納米粉體對(duì)電磁波有特殊的吸收作用。鐵、鈷、氧化鋅粉末及碳包金屬粉末可作為軍事用高性能毫米波隱形材料、可見(jiàn)光——紅外線(xiàn)隱形材料和結(jié)構(gòu)式隱形材料，以及手機(jī)輻射屏蔽材料。 　　導(dǎo)磁漿料。利用納米鐵粉的高飽和磁化強(qiáng)度和高磁導(dǎo)率的特性，可制成導(dǎo)磁漿料，用于精細(xì)磁頭的粘結(jié)結(jié)構(gòu)等。 　　納米導(dǎo)向劑。一些納米顆粒具有磁性，以其為載體制成導(dǎo)向劑，可使藥物在外磁場(chǎng)的作用下聚集于體內(nèi)的局部，從而對(duì)病理位置進(jìn)行高濃度的藥物治療，特別適于癌癥、結(jié)核等有固定病灶的疾病。 　　鎳（Ni） 　　磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產(chǎn)的磁流體性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于密封減震、醫(yī)療器械、聲音調(diào)節(jié)、光顯示等。 　　高效催化劑。由于比表面巨大和高活性，納米鎳粉具有極強(qiáng)的催化效果，可用于有機(jī)物氫化反應(yīng)、汽車(chē)尾氣處理等。 　　高效助燃劑。將納米鎳粉添加到火箭的固體燃料推進(jìn)劑中可大幅度提高燃料的燃燒熱、燃燒效率，改善燃燒的穩(wěn)定性。 　　導(dǎo)電漿料。電子漿料廣泛應(yīng)用于微電子工業(yè)中的布線(xiàn)、封裝、連接等，對(duì)微電子器件的小型化起著重要作用。用鎳、銅、鋁納米粉體制成的電子漿料性能優(yōu)越，有利于線(xiàn)路進(jìn)一步微細(xì)化。 　　高性能電極材料。用納米鎳粉輔加適當(dāng)工藝，能制造出具有巨大表面積的電極，可大幅度提高放電效率。 　　活化燒結(jié)添加劑。納米粉末由于表面積和表面原子所占比例都很大，所以具有高的能量狀態(tài)，在較低溫度下便有強(qiáng)的燒結(jié)能力，是一種有效的燒結(jié)添加劑，可大幅度降低粉末冶金產(chǎn)品和高溫陶瓷產(chǎn)品的燒結(jié)溫度。 　　金屬和非金屬的表面導(dǎo)電涂層處理。由于納米鋁、銅、鎳有高活化表面，在無(wú)氧條件下可以在低于粉體熔點(diǎn)的溫度實(shí)施涂層。此技術(shù)可應(yīng)用于微電子器件的生產(chǎn)。 　　鋅（Zn） 　　高效催化劑。鋅及其合金納米粉體用作催化劑，效率高、選擇性強(qiáng)，可用于二氧化碳和氫合成甲醇等反應(yīng)過(guò)程中的催化劑