神奇的纳米世界

 新闻资讯     |      2017-08-08 21:45
    纳米( nanometer)一词中的“纳”(nano)源出于希腊文,意指“侏儒”,现在纳米作为微观世界里的长度单位,一纳米等于十亿分之一米,大约是10个氢原子紧密排列的长度,或人的一根头发粗度的10万分之一, 即1nm=10-9m。
        纳米材料往往具有一些特殊的性能,最常见的纳米特性如荷叶效应,指莲花的自洁现象,莲叶表面的特殊结构有自我清洁功能,这是由于莲叶表面特殊的纳米结构,是的其表面具有超疏水的性能,水落在莲叶表面会滚动带走表面的灰尘,从而清洁了叶子表面。
 
荷叶效应
 
    在纳米的微观世界里,我们通过肉眼观察不到,但是科学家借助于现代高科技的仪器设备,让我们可以一探纳米世界里的奇妙景象。以下图片是通过SEM(扫描电子显微镜)放大几万倍拍摄的照片,感叹于科学和艺术的完美结合,也让我们走进了纳米的奇妙世界。
 
 
纳米陨石
 
    上图是在一个硅片表面的一个小水滴蒸发后留下的痕迹。在SEM下,这个小痕迹犹如星球表面被飞来的陨石所击中。
 
生命的开始
 
    在2008年在美国召开的国际电子束、离子束和光束会议(EIPBN2008),简称三束会议,一幅主题为“生命的开始”的SEM照片由于构思极其巧妙而获得头等奖。

    以上两张图是通过纳米加工上的一些特殊手段,来表现纳米加工的艺术性,采用这种特殊手段进行纳米艺术表现是最常见的。它并不要求做出非常精细的纳米结构,往往是通过作者的丰富的想象力,来展现其艺术的一个侧面。
 

酷似大力神杯的硅纳米结构
 
 
    1991年,IBM公司的“拼字”科研小组用STM针尖移动吸附在金属表面的一氧化碳分子,拼成了一个大脑袋小人的形象。图中每个白团是单个一氧化碳分子竖在铂表面上的图象,顶端为氧分子,各个分子的间距约0.5nm。这个"分子人"从头到脚只有5nm高,堪称世界上最小的人形图案。 
 
 
用STM在石墨表面刻蚀的图案
 
 
韩国研究人员利用激光制作的世界上最小的《思想者》
 
 
NASA科学家生长的纳米树
 
 
纳米玫瑰
 
 
碳纳米管组成的纳米爱心
 
    纳米技术要构筑的世界是一个丰富多彩的介观世界。在这个介观世界里所发生的一切自然现象,正在被人们广泛的应用于我们日常生活的每一个角落。它的成功,将大大地提高我们的生活质量,增强人们的体质,提高农业产量,确保食品安全,维持社会安定,保护人类的生活环境,解决地球的资源问题。因此,纳米技术本身,就是一门艺术。
 

未来日常生活中的纳米技术