用顯微鏡“聽”音樂

南海

一架木琴，一把吉他，一只鼓，每樣樂器都還沒有一個紅細胞大，這就是新興的納米技術領域的研究成果。

20年前，美國幻想家德雷克斯勒和理論物理學家兼邦戈鼓手費曼，就預言了這項技術。現在，它已經疾速發展到科學家能熟練操縱原子和分子的水平了，他們用原子和分子制成了各種形狀、結構的小機器，小到人的肉眼根本看不見，甚至用一般的光學顯微鏡也不一定能看得到。

納米技術的應用具有無限的可能性。凡是對人類生活具有重要意義的東西都是由分子構成的——基因、微芯片、藥品，甚至是污染物。

在納米技術出現之前，對原子和分子的整形和修復都是間接進行的，因為我們看不到這些微乎其微的小東西，更不能有效地操縱、調遣它們。科學家對其中很多分子的結構有了較為細致的了解，他們看得出來，要想制出更好的藥物、更高產的農作物、更小的微電路，就有必要對分子作一些改變。但是，怎么說呢？打個比方吧，因為當時科學家的手指太粗笨，直接改動它們，做不到。

現在好了，科學家們已經開發出了相關技術，可以準確地直接地進行分子操作，制造出具有新型生物功能的分子結構。

目前，科學家正研究如何擺弄這些微結構。他們一直嘗試著使用非常精準的光波加熱分子結構，以使其結構發生改變。

在制作前面提到的那幾件“樂器”時，研究者們構建出幾個框架，固定了幾組不同長度的硅原子，因此它們能以不同的頻率振動，就像一個吉他的琴弦一樣。壓緊這幾根硅原子琴弦的兩端，再用一束光加熱，光產生的壓力會使琴弦振動，振動頻率依琴弦的長短而不同。

這項研究的最終目的是，開發出控制電子電路的低能耗技術，取代現在由線路實現的電路控制。以納米尺度衡量，線控電路比納米吉他大得多。這種裝置有可能會替代現在手機里使用的石英晶體振蕩器，功能完全相同，但能耗卻低得多。

如果拿這幾樣微型樂器來演奏音樂，都會有一個小缺陷。因為它們實在是太小了，肉眼根本看不見，15 000個納米樂器加起來才不過1厘米長。所以，它們所奏出的“音樂”的音高太高，裸耳根本聽不到。要知道，它們的音域要比普通吉他的音域高出17 000個八度音階呢！

編輯/申冬梅