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[圖文]科學家創建3D納米金屬花
數十年來科幻小說中曾出現納米級機械體能夠攜帶藥物進入人體,或者使人們的衣服保持清潔。目前,科學家實現一項重大技術突破,通過研究蒲公英的開花過程,他們創建了一種微型3D機械體,能夠像花卉一樣開花,以任何形態彎曲。
研究小組創建複雜結構的3D納米「金屬花」,它們具有很好的彈性和彎曲度
研究人員稱這項技術可用於批量生產微型自組裝納米機械體,來自芬蘭阿爾托大學和美國華盛頓大學的科學家指出,我們日常生活中的許多物體、裝置的結構都是通過金屬工業彎曲、剪切和沖壓製造形成的。如果這一技術進入納米等級,我們是否能建造納米等級的複雜設備和機械裝置呢?
結合蝕刻和毫微光刻技術,在蒲公英結構的靈感下,研究人員能夠創建複雜的3D納米級機械體,它們能夠自由彎曲。事實上,人類眼睛可直接觀測到類似幾何結構的自裝配過程。
當蒲公英開花時,花莖會分裂成更小的部分,把蒲公英放在水中,基於花莖內部和外部的水張力差異,小花莖將顯而易見地出現彎曲。研究人員的設計理念是尋找一種方法適用一納米等級的自然過程,他們還發現聚焦離子束在納米等級能夠局部誘導彎曲。同時,這支研究小組還注意到微小的金屬結構也能夠出現捲曲,從而設計出這種製造工藝。
阿爾托大學的沙蒂利-查拉帕特說:「我們非常吃驚地發現金屬條具有很強的彎曲度,通常情況下初應變雙層金屬不會以這種方式彎曲,這項技術可在納米等級裝置製造具有多樣性應用。」
這種納米結構具有驚人的彈力,研究小組發現在多種不利條件下仍非常結實,例如:靜電放電和加熱狀態下。對於它的應用性,現已證實這些「金屬花」能夠在納米等級下維持微粒。研究小組指出,我們相信這項研究僅是冰山一角,深入理解離子輔助自裝配的全面性理論還有一定的距離。