3/24/2004,硅谷動力：朗訊科技貝爾實驗室科學家最近發(fā)明了一種全新的液體控制技術(shù)。新技術(shù)可以通過將電荷作用于經(jīng)特殊處理的、形狀類似草葉的硅表面控制液體的流動，其潛在應用領(lǐng)域包括用于大型計算機的集成電路冷卻、用于光通信的新型光子器件以及體積小巧、價格低廉的芯片上的實驗室(lab-on-a-chip)傳感器模塊等。新技術(shù)源于貝爾實驗室在納米技術(shù)領(lǐng)域的研究，詳細資料將發(fā)表在2004年5月11日一期的美國化學學會期刊《Langmuir》上。

 
　　貝爾實驗室納米技術(shù)副總裁兼新澤西納米技術(shù)協(xié)會會長David Bishop表示：“某些時候，一個領(lǐng)域的突破性研究可以在多個領(lǐng)域有著廣泛的應用。以這項研究為例，由此產(chǎn)生的技術(shù)可以應用在從光網(wǎng)絡和高級微型電池到自動清洗擋風玻璃和阻力更小的船身設計等廣泛領(lǐng)域。”

　　使這一切成為可能的就是貝爾實驗室突破性的硅表面處理技術(shù)。該技術(shù)能夠?qū)⒐璞砻嫣幚沓深愃朴谡�齊切割過的草坪，其中每根“草葉”僅為納米級大小(一納米為十億分之一米，比人類頭發(fā)直徑小約十萬倍)�！凹{米草”技術(shù)允許水滴與表面以一種新方式相互作用，從而使精確控制效果成為可能。日常生活經(jīng)驗告訴我們，液體往往會潤濕表面并粘附其上：雨水能粘附在汽車擋風玻璃上；水溢出時會濺得滿地都是。納米草葉片體積極小，可以使液滴立于其上，且極易清除。

　　據(jù)領(lǐng)導該項研究的貝爾實驗室科學家Tom Krupenkin介紹：“這項技術(shù)從物理上減少了液體接觸的表面積，從而將液體與底層之間的相互作用降低了數(shù)百倍�！盞rupenkin及其研究小組為納米草包裹了一層不粘且防水的材料，當水滴接觸表面時可以輕而易舉地將其清除并保持表面干燥。研究小組還通過為水滴加電調(diào)整水滴的行為，使其按指示浸入并潤濕表面。對溫度的變化，水滴也可以做出反應，預示著該技術(shù)在冷卻應用方面也將大有作為。Krupenkin表示：“該原理可用于冷卻電腦芯片。您可以將水滴輸送至芯片上的發(fā)熱點，浸入并吸收熱量，然后再繼續(xù)，因而避免了使用冷卻劑或冷卻整個芯片所帶了的高成本和低效率�！�

　　這項技術(shù)的另一個應用可能在光網(wǎng)絡領(lǐng)域。例如，將水滴移動到納米草表面能夠改變光信號傳輸介質(zhì)的物理性質(zhì)，并產(chǎn)生更佳的光交換方式。Krupenkin認為，通過將液體移入或移出納米草區(qū)域，還可以制造濾光器等新型光學器件。

　　貝爾實驗室和新澤西納米技術(shù)協(xié)會也在探索運用這項技術(shù)制造強大的下一代微型蓄電池。傳統(tǒng)電池即使在不用時也會存在某種程度的電化學反應，從而使電池不斷損耗。通過使用貝爾實驗室技術(shù)隔離電解液，使其僅在需要電力時才進行電化學反應，以此原理制造的基于納米草的微電池將是長時間、高容量電池應用的理想之選，特別是那些電力需求呈間歇性的場合。這方面的例子有室外傳感器，它們只有在探測到東西和通過傳輸無線信號發(fā)送信息時才需要大量電力。

　　納米草的另一潛在應用就是“芯片上的實驗室”。Krupenkin表示：“您可以設想一種使用數(shù)千種不同試劑的芯片上的實驗室，其中每個試劑沉淀在納米草底部，從而為組合化學、基因分析等提供了全新設備。納米草其他可能的應用領(lǐng)域包括魚雷、自動清洗擋風玻璃以及船舶設計等，此時其防水性至關(guān)重要。”

　　其他參與研究的跨學科小組成員包括貝爾實驗室的Ashley Taylor、貝爾實驗室實習生Tobias Schnieder以及賓夕法尼亞大學的Shu Yang教授。

 
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