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世界上最小的秤 奈米秤十億分之一米 可稱量億億分之二百克重的物體

世界上最小的秤 奈米秤十億分之一米 可稱量億億分之二百克重的物體

大家都認識桿秤、檯秤、電子秤等,它們是用來稱量物體重量的計量工具。可你知道吧?有一種秤竟可以稱量億億分之二百克重的物體,即相當於一個連肉眼都看不見的病毒的重量。這,就是巴西和美國科學家最近發明的世界上最小的“秤”——奈米秤。下面就跟本站一起具體看看世界上最小的秤等相關內容。

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世界上最小的秤

奈米是微觀領域研究中的長度計量單位。1微米是百萬分之一米,而1奈米則是千分之一微米、十億分之一米。有一種比頭髮絲還細的碳原子奈米管,是製造單分子電晶體的最佳材料,其硬度是鋼的100倍。奈米秤就是科學家在進行奈米碳管實驗時發明的。

實驗過程中,科學家將奈米碳管放在電流中,使之出現頻率固定的擺動,並通過高分辯率的透射電子顯微鏡觀察記錄擺動頻率,由此計算出碳管的強度和韌性。實驗結束後,科學家突發靈感,將一個直徑為1/3微米的微粒放在奈米碳管的頂端,繼續用電流衝擊。由於重量發生了變化,奈米碳管的擺動頻率隨之出現變化。科學家將這種擺動頻率和原來的進行比較,從而測算出微粒的重量。科學家就將這種細微的裝置形象地稱為“秤”。

世界上最小的秤 奈米秤十億分之一米 可稱量億億分之二百克重的物體 第2張

奈米秤的問世,為科學家們探索微觀世界提供了新的實驗手段,應用範圍也相當廣泛。如在醫學領域可以稱出不同病毒的重量,幫助區分病毒的種類,進而發現未知病毒。

奈米技術與微電子技術的主要區別是:奈米技術研究的是以控制單個原子、分子來實現特定的功能,是利用電子的波動性來工作的;而微電子技術則主要通過控制電子群體來實現其功能,是利用電子的粒子性來工作的。人們研究和開發奈米技術的目的,就是要實現對整個微觀世界的有效控制。

世界上最小的秤 奈米秤十億分之一米 可稱量億億分之二百克重的物體 第3張

奈米技術發展歷程

奈米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。1993年,國際奈米科技指導委員會將奈米技術劃分為奈米電子學、奈米物理學、奈米化學、奈米生物學、奈米加工學和奈米計量學等6個分支學科。其中,奈米物理學和奈米化學是奈米技術的理論基礎,而奈米電子學是奈米技術最重要的內容。

奈米科技是90年代初迅速發展起來的新興科技,其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子,製造出具有特定功能的產品。奈米科技以空前的解析度為我們揭示了一個可見的原子、分子世界。這表明,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高了前所未有的高度。有資料顯示,2010年,奈米技術將成為僅次於晶片製造的第二大產業。

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