MIT版缩小灯,「内爆製造」让物体迅速变成千分之一

MIT版缩小灯,「内爆製造」让物体迅速变成千分之一

你觉得到了 22 世纪,人真的能发明出哆啦 A 梦的缩小灯吗?最近,MIT 研发出一种只要照雷射光,就能让物体缩小 1,000 倍的技术,且这个方法变小物体之后,不能恢复原状。
只需要雷射光和尿布

最近,麻省理工学院找到一种可迅速将物体缩小 1,000 倍的方法,这种方法不只快速,而且材料便宜又容易取得──只需要雷射光和聚丙烯酸──聚丙烯酸因为吸水效果非常好,通常在婴儿尿布里就能找到,多数生物工程实验室里也很常见。

几乎所有材质都适用

MIT 将这项技术命名为「内爆製造」,不管金属、量子点或 DNA,都能利用「内爆製造」的方式,迅速将该物体 3D 等比例缩小 1,000 倍。

负责这项研究的 MIT 神经网路与大脑认知科学专家波伊登表示,科学家已花了数年在寻找能更方便製造奈米材料的技术,现在有了「内爆製造」,几乎就能让任何材料瞬间变成 3D 奈米等级。

MIT版缩小灯,「内爆製造」让物体迅速变成千分之一

虽然现在的 3D 列印技术,已经可以「印出」奈米等级的结构,但受限于技术限制,3D 列印不像「内爆製造」可应用在各种材质。


从 2D 变 3D

波伊登强调的「3D」其实是「内爆製造」很重要的特色。过去,如果要打造奈米等级的材料,多半是利用光在面板蚀刻图案,但这种方式只能做出 2D 平面花纹。

如果要做成 3D 奈米结构,就必须用 2D 方式一层又一层叠起来变成 3D 立体结构,然而,这幺做耗时又很有挑战性。

3D 列印也比不上「内爆製造」

另一方面,虽然现在已有 3D 列印技术可做出奈米级的物体,但受限于 3D 列印的限制,成品只能做成特定塑胶材质,结构也有一定限制。

但「内爆製造」不一样,「内爆製造」不像 3D 列印技术是从零做起,而是把一个既有物体像照缩小灯一样等比例缩小成一千分之一倍,如此一来就能轻鬆製作奈米级的物品。

MIT版缩小灯,「内爆製造」让物体迅速变成千分之一

这也是 MIT 研究团队利用「内爆製造」缩小而成的奈米结构。


「内爆製造」要怎幺做?

首先,先找出一个想要缩小 1,000 倍的物体,接着将这个物体泡在聚丙烯酸和萤光素的溶液里,这个步骤能让物体膨胀、变大一点。

下一步,研究人员再用雷射光照射,将萤光素和聚丙烯酸结合起来,聚丙烯酸的作用有点像等比例缩小物体时的支架,而萤光素则是让研究人员将想缩小的物体固定在聚丙烯酸支架上。

最后一步:加酸,让这个物体随着聚丙烯酸一起脱水,就能获得每边缩小 10 倍、相当于体积缩小千分之一的物体了。

MIT版缩小灯,「内爆製造」让物体迅速变成千分之一

研究人员认为,未来要将「内爆製造」应用在光学、医疗和机器人领域都不是问题。

从手机镜头到机器人

关于「内爆製造」的应用範围,研究团队认为在光学和机器人领域可当作「内爆製造」的第一步。例如:利用「内爆製造」打造专门研究光的特製镜头,或让智慧型手机的镜头、内视镜或显微镜的镜头变得更好、更精巧。

如果将「内爆製造」用来打造奈米级的电子设备或微型医疗机器人,未来在癌症治疗,或许就能在癌症药物加入奈米级机器人,患者将癌症药物和奈米机器人一起吞下肚后,就能用这个机器人寻找癌细胞「对症下药」。

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