據(jù)美國有線新聞網(wǎng)（CNN）報(bào)道，麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員本月宣布了一項(xiàng)新的研究成果，他們發(fā)明了一種利用激光將物體縮小到納米級的方法。MIT官網(wǎng)稱，雖然離漫威電影中隨時(shí)可以“變大變小”的原子戰(zhàn)衣還很遙遠(yuǎn)，但他們可以把任何簡單的結(jié)構(gòu)縮小到原來的千分之一。而且在未來，這項(xiàng)技術(shù)普通人也能很容易掌握。

多年來，人們一直試圖發(fā)明更先進(jìn)的設(shè)備來制造更小的納米材料，但MIT的這項(xiàng)技術(shù)卻只用了最簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，一束激光和一種吸水凝膠(通常用于嬰兒尿不濕中)，這是大多數(shù)生物和工程實(shí)驗(yàn)室都擁有的材料。

這種被稱為“內(nèi)爆制造”的微型化技術(shù)可以應(yīng)用于多個領(lǐng)域，例如開發(fā)更小的顯微鏡和手機(jī)鏡頭，制造改善日常生活的微型機(jī)器人。

據(jù)MIT官方網(wǎng)站消息，該研究成果已經(jīng)刊登在12月13日的《科學(xué)》雜志上，麻省理工大學(xué)神經(jīng)技術(shù)教授、生物工程與大腦和認(rèn)知科學(xué)副教授EdwardBoyden是該研究成果的最主要作者之一，他也是麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室、麥戈文腦科學(xué)硏究所、科赫綜合癌癥研究所的成員。另一位作者AdamMarblestone是媒體實(shí)驗(yàn)室下屬的研究機(jī)構(gòu)的成員。這篇論文的主要作者還包括研究生DanielOran和SamuelRodriques。

Boyden說，“通過這種方法，幾乎可以將任何材料變成納米級的3D形狀?！?/p>

利用這項(xiàng)新技術(shù)，研究人員可以使用激光塑造任意形狀和結(jié)構(gòu)的聚合物支架，把其他有用的材料附著到支架上，再將其收縮，由此產(chǎn)生僅為原始體積千分之一的納米級結(jié)構(gòu)。

與膨脹顯微鏡技術(shù)采取的措施相似，研究者使用了一種吸水性很強(qiáng)的凝膠作為納米加工過程的支架，這種凝膠通常用于尿不濕中。利用雙光子顯微鏡，研究人員將熒光素分子附著在凝膠中的特定位置，熒光素分子充當(dāng)錨點(diǎn)，可以與研究人員添加的其他類型的分子結(jié)合。

Boyden說，“你可以用激光把錨點(diǎn)固定在你想要的地方，然后把你想要的任何東西固定在錨點(diǎn)上。它可以是一個量子點(diǎn)，一段DNA，也可以是一個金納米粒子?！?/p>

“這有點(diǎn)像膠片攝影，將凝膠中的敏感材料暴露于光下，形成潛影。然后，可以通過附加另一種材料，讓潛影形成真實(shí)的圖像?！盌anielOran解釋說。事實(shí)上，Daniel本身也是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的攝影師。他說，通過這種方式，內(nèi)爆制造可以創(chuàng)造出各種各樣的3D納米級結(jié)構(gòu)，包括梯度結(jié)構(gòu)、非連通結(jié)構(gòu)和多材料結(jié)構(gòu)。

一旦想要的分子附著在合適的位置，研究人員就會通過加入酸來縮小整個結(jié)構(gòu)。這種酸阻止了凝膠中的負(fù)電荷，使它們不再相互排斥，從而使凝膠收縮。

“多年來，人們一直試圖發(fā)明更好的設(shè)備來制造更小的納米材料，但我們意識到，只要使用現(xiàn)有的設(shè)備，將材料嵌入這種凝膠中，就可以將它們縮小到納米級?！绷硪幻芯咳藛TRodriques說。

MIT的研究小組目前正在探索這項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用，他們預(yù)計(jì)最早的一些應(yīng)用可能是在光學(xué)領(lǐng)域，例如，制造可以用來研究光的基本性質(zhì)的特殊透鏡。這項(xiàng)技術(shù)還可以為手機(jī)攝像頭、顯微鏡或內(nèi)窺鏡等應(yīng)用制造更小、更好的鏡頭。

在更遠(yuǎn)的將來，這種新方法在現(xiàn)實(shí)生活中還有很多很酷的用途，如科學(xué)家們正在探索在抗癌藥物中加入機(jī)器人微粒子，以便找出并“攻擊”癌細(xì)胞。而且MIT表示，這項(xiàng)技術(shù)未來還可以用來開發(fā)比現(xiàn)在電子芯片更小的“納米芯片”電子產(chǎn)品。

“你可以做各種各樣的事情?！盉oyden說，“納米制造技術(shù)普及之后，有可能開辟我們尚未想象到的前沿領(lǐng)域?！?/p>

研究人員還表示，未來，這項(xiàng)技術(shù)普通人也很容易掌握，它甚至可以在家里或?qū)W校使用，因?yàn)樗械牟牧隙际菬o毒的。Rodriques說:“現(xiàn)在很難想象普通人能用它來做什么?！?/p>

即便離電影中“變大變小”的原子戰(zhàn)衣幻想還非常遙遠(yuǎn)，但人類又在微觀科學(xué)世界中，邁出了一大步。