毫微意味著什么
1959年,美國(guó)物理學(xué)家費(fèi)曼說(shuō),如果把大頭針的針頭放大2.5萬(wàn)倍,它就相當(dāng)于24卷大英百科全書全部書頁(yè)的面積,足以寫下這套百科全書的內(nèi)容。話說(shuō)到這兒,聽起來(lái)也是平平常常,毫無(wú)驚人之處。
沒(méi)想到,費(fèi)曼反過(guò)來(lái)說(shuō),不是把大頭針?lè)糯?,而是把大英百科全書縮小,也能寫到一個(gè)針頭上。聽到這兒,又好像是一派狂言。
費(fèi)曼不是狂人,1955年曾獲得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)。他在想,如果能夠以原子水平控制物質(zhì),就能做到這一點(diǎn)。是他,提出了納米技術(shù)的概念。當(dāng)時(shí),他只是提出了這個(gè)概念,還不知道怎么去實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)。
20年后,納米技術(shù)才真正興起,在美國(guó)和一些國(guó)家開展起來(lái)。中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所用自己研制的掃描隧道顯微鏡,在石墨晶體表面刻寫出一幅中國(guó)地圖,刻寫出“CAS”三個(gè)字母,這是中國(guó)科學(xué)院的英文縮寫。這兩幅圖像和文字,線條的寬度只有10納米。內(nèi)行人一想就想得到,采用這樣的技術(shù),可以把《紅樓夢(mèng)》這部小說(shuō)全部刻到一枚大頭針的針頭上。
在美國(guó),也有驚人的消息,實(shí)現(xiàn)了操縱單個(gè)的原子。國(guó)際商用機(jī)器公司(IBM)的科技人員也是利用掃描隧道電子顯微鏡,通過(guò)針尖似的工具移動(dòng)氙原子,組成了IBM三個(gè)字母。提請(qǐng)讀者注意,每個(gè)字母的長(zhǎng)只是5納米。
在取得成功以后,他們又成功地移動(dòng)鐵原子,用鐵原子寫成了兩個(gè)漢字:“原子”。
費(fèi)曼真夠大膽的,在絲毫不知道怎么去實(shí)現(xiàn)自己的想法時(shí),提出了納米技術(shù)的概念。而真正動(dòng)手做起來(lái)的人,卻是一位工程師。他名叫德雷克斯勒。1976年的時(shí)候,在圖書館里看到了遺傳工程的書,他就萌發(fā)了一個(gè)念頭,應(yīng)該造一些微型機(jī)器人(尺寸應(yīng)微小到納米級(jí)),去控制DNA。很快,在德雷克斯勒周圍形成了一個(gè)小組,而且影響日益擴(kuò)大。
制造微型化的機(jī)器人,首先應(yīng)該有微型化的機(jī)器,近似幻想的思想像潮水般涌了出來(lái),神話般的小機(jī)器花樣翻新。
首先,我國(guó)留學(xué)生馮龍生等在美國(guó)制成了一臺(tái)靜電馬達(dá),寬度不到1毫米,馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況,只有在顯微鏡下才看得到。這一消息引起國(guó)際震動(dòng),許多國(guó)家重復(fù)了他們的實(shí)驗(yàn),確認(rèn)這是成功的杰作。
日本豐田公司造了一輛微型汽車,大小只相當(dāng)一個(gè)米粒。造得十分精巧,車上還有防撞器,連標(biāo)志、車牌也有。只是重量太輕,只有62毫克。包著車胎的輪子也太小,放在地上開動(dòng)起來(lái)很困難。不是機(jī)器有毛病,而是分量太輕;車輪和地面的摩擦力太小,老打滑,只見輪子轉(zhuǎn),不見汽車走。參觀的人打個(gè)噴嚏,就相當(dāng)一陣臺(tái)風(fēng),能把車吹翻。
德國(guó)物理學(xué)家埃爾費(fèi)爾德做了一架直升機(jī)。重量不到0.5克,能升到130毫米的空中。他說(shuō):“這是個(gè)滑稽的玩意兒,但其中包含嚴(yán)肅的目的。這架直升機(jī)表明,制成高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)是可能的。到那時(shí)候,這類東西就不再是玩具了?!?/p>
除了米粒大的汽車、黃蜂大的直升機(jī)以外,科學(xué)家手中還有一些新奇的玩意兒,包括螞蟻大小的人造昆蟲,鉛筆頭大小的發(fā)動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘10萬(wàn)轉(zhuǎn))……
似乎出現(xiàn)了一股微型化的熱潮,它的發(fā)展前景會(huì)是什么結(jié)果呢?目前還說(shuō)不清。發(fā)明蒸汽機(jī)的時(shí)候,瓦特沒(méi)想到跟隨蒸汽機(jī)出現(xiàn)的是一場(chǎng)工業(yè)革命,手工作坊變成了大工廠。微型機(jī)器的出現(xiàn),納米技術(shù)的興起,會(huì)給我們帶來(lái)什么影響呢?
不妨大膽地想象一下,就像在科幻小說(shuō)中見到的那樣,做一點(diǎn)簡(jiǎn)要的敘述。
大量微型機(jī)械的出現(xiàn),將會(huì)導(dǎo)致微型機(jī)器人的出現(xiàn)。這批微型機(jī)器人不是全能的機(jī)器人,而是各有專長(zhǎng),有的是工人,專門制造微型汽車、微型飛機(jī)和微型計(jì)算機(jī)等,而另一些卻是醫(yī)生的助手……
醫(yī)生出診的時(shí)候,會(huì)在小小的針盒里裝上一大把機(jī)器人。根據(jù)病人的情況,或者請(qǐng)他吞下一些機(jī)器人,或者從皮膚上切開一個(gè)小口子,把機(jī)器人送入病人的身體里,去清除堵住血管的血栓,去剝離癌變細(xì)胞,去切除無(wú)法保留的一個(gè)腎……機(jī)器人在身體內(nèi)部動(dòng)手術(shù),部位精確,傷口小,避免了大開刀的危險(xiǎn)。
納米技術(shù)能直接用單個(gè)原子制造材料,造出來(lái)的金屬、陶瓷的性能起了巨大的變化。建造一座大橋,不再使用鋼梁,只需要一些鋼絲。鋼絲太細(xì),以致在遠(yuǎn)距離的地方甚至看不見這座橋,不得不設(shè)法引起人們對(duì)這座橋的注意。
這些想法,將使納米技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用階段??墒牵谶M(jìn)入應(yīng)用以前,還需要解決許多至今我們不知道的現(xiàn)象和理論。
就拿米粒大的汽車來(lái)說(shuō),它很輕,摔在地上倒是摔不壞,可就是無(wú)法借助摩擦力跑起來(lái)。這是人們想不到的。
也許我們可以趁著思想活躍的時(shí)候,想一想納米技術(shù)會(huì)帶來(lái)哪些美好的前景。如果你想得很細(xì)致,那么,你就可能會(huì)發(fā)現(xiàn)不知道的問(wèn)題在哪里。
免責(zé)聲明:以上內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請(qǐng)告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。