納米畫筆繪制顯微美圖

中國有一種民間藝術(shù)叫“米上刻字”，在一粒大米上少則可以刻幾個(gè)字，多則可以刻上近百字。這種藝術(shù)推廣到所有細(xì)小的物品上，就是“微雕”。利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，科學(xué)家已經(jīng)把微雕發(fā)展到了極致，它們居然可以在比頭發(fā)絲的直徑還小得多的納米空間內(nèi)繪畫。

人類頭發(fā)絲的平均直徑為80微米，而納米畫作一般為幾十納米到幾百納米。也就是說，一根頭發(fā)絲的直徑要比納米畫作的尺寸大百倍以上。因此，我們可以想象，要在如此微小的空間內(nèi)作畫是多么的不容易。1990年，IBM公司的科學(xué)家在金屬鎳表面用35個(gè)惰性氣體氙原子組成“IBM”3個(gè)納米級別的英文字母。這是世界上最早的一幅納米字畫作品，之后，科學(xué)家掌握了更多的納米繪圖技術(shù)，獲得了越來越多的納米顯微美圖。

事實(shí)上，科學(xué)家不會用手直接繪制這些作品，而是借助一些高科技工具，比如掃描探針顯微鏡。這種顯微鏡不僅可以看到納米世界里的分子、原子或其他納米微粒，還可以移動這些納米微粒，讓它們組合成各式各樣的圖像。當(dāng)然，科學(xué)家進(jìn)行納米繪圖的方法還很多，比如他們可以通過調(diào)整外部條件來控制納米微粒的組合過程，得到意想不到的圖景。

科學(xué)家手中的高科技工具演化成“納米畫筆”，他們的作品也要電子顯微鏡才能看得見。不過，這些顯微作品可以在電腦里放大數(shù)百萬倍，這樣我們用肉眼也可以看見了。這些納米圖片起初的色彩比較單調(diào)，科學(xué)家在電腦上對這些圖片進(jìn)行上色后，就得到了一幅幅漂亮的藝術(shù)作品。

每年都會有一些圖片大賽表彰那些在納米繪圖領(lǐng)域內(nèi)表現(xiàn)突出的研究人員，其中最有影響力的比賽是美國材料學(xué)會舉辦的“科學(xué)與藝術(shù)”圖片大賽。本文所展示的圖片就是精選了近年來“科學(xué)與藝術(shù)”攝影大賽中的一些獲獎(jiǎng)作品，這些作品的趣味性和藝術(shù)性都令人驚嘆。