全球最小奈米小提琴比頭髮還細!這項技術將掀起科學革命
科技
06-09
英國科學家成功打造出全球最小的「奈米小提琴」,這個由白金製成的微型樂器全長僅35微米(百萬分之35公尺),寬度13微米。讓我們用更直觀的方式理解這個尺寸:人類頭髮直徑約17-180微米,而號稱「地表最強生物」的緩步動物(水熊蟲)體長則在50-1,200微米之間。
雖然這個精巧的創作看似只是場科學家的趣味實驗,但實際上它背後蘊藏著重大科學意義。拉夫堡大學物理系主任凱莉·莫里森教授強調:「製作世界最小小提琴看似是場遊戲,但過程中累積的技術經驗,為我們現階段的研究奠定了重要基礎。」
這項突破性成果是透過「奈米光刻系統」完成。研究團隊先在晶片上塗佈兩層光阻材料,接著使用尖端配備超細加熱探針的「NanoFrazor」奈米加工裝置,在晶片表面「刻畫」出小提琴圖案。經過溶解光阻、鍍白金、丙酮清洗等精密步驟後,最終誕生了這個微型藝術品。
整個製作過程都在嚴格控制的無塵環境中進行。研究人員透過金屬機械臂在密閉手套箱與多個相連腔室間移動晶片,以避免灰塵和濕氣影響實驗結果。莫里森教授表示,雖然現在只需3小時就能完成一個作品,但團隊花了數月時間反覆調整才達到這樣的技術水平。
這套奈米光刻系統的應用遠超乎製作微型樂器。目前已有兩個重要研究專案正在使用這項技術:一是探索新型磁儲存材料的替代方案,另一則是研究如何利用熱效應實現更快速、更節能的資料處理方式。
莫里森教授興奮地表示:「這套系統帶來的控制精度和可能性令人振奮,我期待看到自己和團隊成員能藉此取得更多突破性發現。」對於想深入瞭解這項技術的讀者,莫里森教授特別開設了部落格,詳細記錄整個研究過程。