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Image credit: Daniel Oran/MIT

麻省理工學院的新技術可以將 3D 物體縮小至奈米等級的大小

該技術或將能用於生產機器人或醫學領域所需的微小零件。

Lanmo Chang
2018 年 12 月 17 日, 傍晚 07:30
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Daniel Oran/MIT
以當前的技術來說,製作出奈米等級大小的 3D 物件無疑是個難題。相關技術要不是速度十分緩慢(例如推疊 2D 的蝕刻),就是僅適用於特定的材料或形狀。而這回神通廣大的麻省理工學院研究人員,透過對腦造影技術的逆向工程,研發出了一項新技術,能順利將各式材料、形狀的物體,縮小至原本大小的千分之一。

簡單來說,科學家先利用聚丙烯酸酯(一種用於尿布的超吸水聚合物)製作出了一個結構,再將此結構浸泡到含有螢光素分子(fluorescein molecules)的溶液中。接著,當溶液受到光線照射時,螢光素分子就會開始附著於結構之上,而此時製作者便可以使用雷射,將任何粒子(無論是遺傳物質或是金屬奈米微粒)放置於指定的地方。最後,為了將完成的結構進一步縮小,團隊會利用一種酸,阻隔聚丙烯酸酯中的負電,就能迫使其進行收縮。

當然,目前這個技術仍有其限制,就是其精細度的奈密等級將取決於原本物體的大小。例如,1 立方毫米(立方公釐)的物體可以達到 50 奈米的精細度。而一個 1 立方厘米(立方公分)的物體,就只能擁有 500 奈米的精細度。

即便如此,目前該技術仍看來極具發展潛力。研究人員認為,這項技術將能應用於顯微鏡、手機的光學元件或是機器人所使用的奈米零件等。此外,雖然該技術所使用的設備在實驗室中並不難以取得,但若要應用在商業上進行量產,將會是另一個挑戰。