麻省理工学院:研究的新技术可以将3D物体缩小至奈米等级的大小

2018-12-18 14:12

导读: 你看过最小的3D物件有多小? 以当前的技术来说,制作出奈米等级大小的 3D 物件无疑是个难题。相关技术要不是速度十分缓慢(例如推叠 2D 的蚀刻层),就是仅适用于特定的材料或形状。而这回神通广大的麻省理工学院研究人员,透过对脑造影技术的逆向工程,研发

你看过最小的3D物件有多小?
以当前的技术来说,制作出奈米等级大小的 3D 物件无疑是个难题。相关技术要不是速度十分缓慢(例如推叠 2D 的蚀刻层),就是仅适用于特定的材料或形状。而这回神通广大的麻省理工学院研究人员,透过对脑造影技术的逆向工程,研发出了一项新技术,能顺利将各式材料、形状的物体,缩小至原本大小的千分之一。

简单来说,科学家先利用聚丙烯酸酯(一种用于尿布的超吸水聚合物)制作出了一个结构,再将此结构浸泡到含有萤光素分子(fluorescein molecules)的溶液中。接着,当溶液受到光线照射时,萤光素分子就会开始附着于结构之上,而此时制作者便可以使用雷射,将任何粒子(无论是遗传物质或是金属奈米微粒)放置于指定的地方。最后,为了将完成的结构进一步缩小,团队会利用一种酸,阻隔聚丙烯酸酯中的负电,就能迫使其进行收缩。

当然,目前这个技术仍有其限制,就是其精细度的奈密等级将取决于原本物体的大小。例如,1 立方毫米(立方公厘)的物体可以达到 50 奈米的精细度。而一个 1 立方厘米(立方公分)的物体,就只能拥有 500 奈米的精细度。

 

即便如此,目前该技术仍看来极具发展潜力。研究人员认为,这项技术将能应用于显微镜、手机的光学元件或是机器人所使用的奈米零件等。此外,虽然该技术所使用的设备在实验室中并不难以取得,但若要应用在商业上进行量产,将会是另一个挑战。