人類首次讓單個(gè)分子做出各種動(dòng)作 (2005-05-20)
發(fā)布時(shí)間:2007-12-04
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來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
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法國(guó)科學(xué)家最近在世界上首次成功地利用特種顯微鏡儀器,讓一個(gè)分子做出了各種動(dòng)作。據(jù)稱,這一成果將對(duì)今后人類精確控制單分子級(jí)別大小的機(jī)械、進(jìn)而開(kāi)發(fā)出納米機(jī)器人產(chǎn)生重要影響。
法國(guó)國(guó)家科研中心日前發(fā)布公報(bào)稱,直到目前為止,電子控制只能夠在多個(gè)分子的水平進(jìn)行。該中心的分子光物理實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家為了找到控制單分子行動(dòng)的方式,使用了一種隧道顯微鏡。這種儀器擁有一個(gè)金屬探針,可以置于名為聯(lián)苯分子的樣本上方,聯(lián)苯分子安置在用硅制成的微小基座上。在金屬探針和基座間施加相向壓力后,可以激活聯(lián)苯分子的各種電子效應(yīng),從而使其開(kāi)始震動(dòng),即從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)走向一個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)。
科學(xué)家使用這個(gè)金屬探針,刺激聯(lián)苯分子的不同部位,還可以使其產(chǎn)生不同的電子反應(yīng)。其精度則達(dá)到了10皮米(一皮米相當(dāng)于一萬(wàn)億分之一米)也就是可以精確到大小僅為單個(gè)聯(lián)苯分子百分之一的范圍。
據(jù)介紹,這一新的研究成果使人們從此可以簡(jiǎn)單控制單分子,并使它變成一個(gè)分子“機(jī)器”。人們可以通過(guò)刺激其分子產(chǎn)生不同的電子狀態(tài),來(lái)控制分子做各種動(dòng)作。
實(shí)際上,目前在單個(gè)分子的制造和運(yùn)動(dòng)水平上,人們還未總結(jié)出特定的物理和化學(xué)規(guī)律。比如在化學(xué)領(lǐng)域,人們已知道如何制造具有某些用途的分子機(jī)器結(jié)構(gòu),但過(guò)去一直不知道如何才能精確控制它的行動(dòng)。法國(guó)科學(xué)家的新成果給分子機(jī)器或者說(shuō)納米機(jī)器人的研制帶來(lái)新希望。