美發現可采用量子力學研制微型納米機械

美國科學家發現一種用量子力學的神奇作用力使很小的物體漂浮未來的方法。他們表示，可以用這種方法研制微型納米機械。

　　研究人員用彼此排斥的某些分子組合，發現并檢測了一種在分子水平中扮演重要角色的力。研究人員們說，這種排斥力可被用于使分子停留在高處，實際上就是讓它們漂浮起來，可據此為微型設備研制無摩擦力的部件。美國馬薩諸塞州哈佛大學應用物理學家費德里克·卡巴索在《自然》雜志上發表了他的研究成果，他在論文中說，他認為這種力的發現使一系列全新小機械的誕生成為可能。

　　目前，這個包括美國國立衛生研究院(NIH)研究人員在內的科研小組并沒有成功地使一個物體漂浮起來。但卡巴索指出，他現在知道如何做到這一點。這位應用物理學家表示：“這是一個我們確信可操作的實驗。”他的科研小組已經為此申請了專利。

　　美國國立衛生研究院國立兒童健康及人類發育研究所亞歷山大·杜安博士說：“通過減少阻礙運動和促成損耗的摩擦力，這項新技術為微小甚至分子水平下改善機械性能提供了一種理論方法。納米力學這種新興技術已具有改善醫學和其他領域的潛在作用。”

　　該發現涉及量子力學和控制自然界最小顆粒的原理。通過改變和組合分子，科學家可以發明用于外科手術、食品和燃料制造以及提高電腦速度的微型機器。這一發現源自卡巴索擔任電信設備制造商朗訊科技研究部門貝爾實驗室物理研究副主管時從事的工作。朗訊科技公司現在叫阿爾卡特-朗訊公司。

　　這位應用物理學家表示：“當時我就開始想怎樣才能把這些神奇的量子力學力量用于技術中。”目前，貝爾實驗室已開始研究名為“微型機電系統”(MEMS)的新設備，這種新技術用于測量汽車減速的氣囊傳感器。卡巴索表示：“我們開始考慮使用納米技術或微觀力學。”

　　他知道，設備變得越來越小時，它們就會產生眾所周知的“卡西米爾力”，這是一種在兩個非常微小的金屬表面進行非常密切的接觸時發揮作用的引力。在微小物體中，這種力會使活動部分粘在一起，這就是所謂的靜摩擦力在起作用。一個俄羅斯研究小組預測，這種力被取消時可用于材料的正確組合。

　　研究人員在卡巴索實驗中把一個涂有黃金的球浸入一種液體中，并在這個球第一次被吸到金屬板上時對這個力進行了測量，然后它遭到一塊由硅石制成的板子的排斥。卡巴索說：“接下來它就漂了起來。我們現在只能做到這一點。”
(源自：中華機械網)