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如果您聽說過奈米技術,您可能已經瞭解其帶有科幻色彩的炒作。支持者描繪了一個未來,微小的機器人可以神奇地修復組織以延長我們的壽命。陰暗面是令人不安的“灰色黏稠物”景象,其中自我複製的奈米裝置摧毀地球。然而,新興奈米技術領域的現實,在其變革潛力方面也毫不遜色,同樣令人震驚。有些人甚至稱其為“下一次工業革命”。

“奈米技術” 廣泛應用於對尺寸僅為幾奈米(十億分之一米)的材料和元件的控制。製造商已經銷售了幾百種使用奈米技術的產品,主要是護膚乳液。接下來是生物技術和電子學的進步——以及兩者的融合。

例如,考慮一下稱為雙氨基酸的分子構建塊,化學家將其串聯成類似蛋白質的結構,正如 Christian E. Schafmeister 在他的文章“分子樂高”中描述的那樣,該文章從第 22 頁開始。應用包括藥物、用於催化反應的酶、感測器、奈米級閥門和計算機儲存裝置。其他研究人員正在使用天然分子機器來處理資訊:它們接收來自其他生物分子的輸入,並輸出一個有形的結果,例如訊號或治療藥物。更多資訊,請翻閱 Ehud Shapiro 和 Yaakov Benenson 的文章“將 DNA 計算機變為現實”,該文章在第 40 頁。


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奈米科學的進步也在將傳統電子產品推向新的方向。在“碳奈米網引發新型電子學”(第 48 頁)中,George Gruner 描述了涵蓋感測器、太陽能電池、電子紙和可彎曲觸控式螢幕的應用。想象一下早晨的“報紙”,其頭條新聞隨著新聞的爆出而變化。

或者隱形斗篷怎麼樣?在“等離子體激元的希望”(第 56 頁)中,Harry A. Atwater 解釋了光訊號如何擠過微小的導線,產生所謂的等離子體激元。等離子體激元電路可以幫助傳輸大量資料,並提高顯微鏡的解析度、發光二極體的效率和探測器的靈敏度。這種材料可以改變物體周圍的電磁場到使其變得隱形的程度。奈米領域確實提供了巨大的希望。

執行主編 大眾科學 editors@SciAm.com

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