參考消息網(wǎng)3月5日報道 美國《華爾街日報》網(wǎng)站1月22日發(fā)表題為《納米技術(shù)革命已經(jīng)到來,，只是我們尚未注意到》的文章，作者系克里斯托弗·米姆斯,。文章稱,，納米技術(shù)革命已經(jīng)開始。全文摘編如下：

　　在有“元宇宙”之前,，在有加密貨幣百萬富翁之前,，在幾乎每個美國孩子都想成為網(wǎng)紅之前，技術(shù)領(lǐng)域中炒作最多的是“納米技術(shù)”,。納米指的是十億分之一米,，而納米技術(shù)通常指在原子或分子規(guī)模上操縱材料。

　　幾十年來,，計算機科學(xué)家和物理學(xué)家都在猜測,，納米技術(shù)將隨時讓我們的生活發(fā)生翻天覆地的變化，掀起一波拯救人類的發(fā)明浪潮,。事情并沒有像他們預(yù)言的那樣展開,，但納米技術(shù)革命已經(jīng)開始。

　　應(yīng)用廣泛

　　你可以感謝微芯片,。工程師和科學(xué)家們正在利用幾十年來不斷完善的技術(shù)制造微芯片,，創(chuàng)造從超微機器到新型鏡片等其他各種微型奇跡。這些納米級的小裝置已經(jīng)融入我們生活的經(jīng)緯,，和我們口袋里的裝置融為一體,，以至于我們似乎忽略了一個事實：它們是50年來承諾給我們的納米技術(shù)革命的真實范例,。

　　受益于納米技術(shù)的日常用品包括：氣囊,、手機、雷達(dá),、噴墨打印機,、家用投影儀、5G和其他高速無線技術(shù),。不久之后,，納米技術(shù)可能帶來超小型相機以及一系列令人眼花繚亂的其他傳感器，可以探測一切,，從空氣污染和黑冰到黑客入侵和皮膚癌,。

　　這與過去有關(guān)納米技術(shù)未來的奇異預(yù)測相差甚遠(yuǎn)。現(xiàn)在并沒有在血流中巡視并修復(fù)損傷的分子機器人,，也沒有那種微小工廠——它們能不斷自我復(fù)制,，直到整個地球淪為納米技術(shù)先驅(qū)埃里克·德雷克斯勒于上世紀(jì)80年代所擔(dān)心的“灰色黏質(zhì)”。

　　在更遙遠(yuǎn)的未來,，這項技術(shù)或許能使美國物理學(xué)家理查德·費曼在1959年那篇著名演講《底下的空間還大得很》中闡述的設(shè)想成為可能：他當(dāng)時假設(shè)用某種辦法在原子上建造三維結(jié)構(gòu),。實現(xiàn)他所提出目標(biāo)的哪怕一個零頭都將打開誘人的可能性——從探測空氣中病毒的傳感器到我們口袋里的量子計算機,。

　　目前，制造真正的納米機器意味著要好好利用自1959年微芯片問世以來我們在完善這項技術(shù)上投入的成千上萬億美元,。芯片公司為生產(chǎn)速度更快,、更節(jié)能芯片所取得的進(jìn)展帶來極其復(fù)雜昂貴的設(shè)備。通過使用同樣類型的機器,、技術(shù)和微芯片工廠,，納米制造商可以利用摩爾定律的不斷進(jìn)步讓它們生產(chǎn)的設(shè)備變得更小。

　　技術(shù)復(fù)雜

　　荷蘭阿斯麥控股公司（ASML）的首席執(zhí)行官彼得·溫寧克說,，ASML是全球微芯片生產(chǎn)設(shè)備的主要制造商之一,，其研發(fā)工作圍繞英特爾、三星和臺積電這些大客戶,。他說,，ASML還一直設(shè)有一個部門，與希望制造常規(guī)微芯片以外產(chǎn)品的客戶合作,，設(shè)計有關(guān)的技術(shù)以滿足這些客戶的需求,。

　　其中包括微機電系統(tǒng)，這是用芯片制造設(shè)備生產(chǎn)出來的微小機器的經(jīng)典范例,。幾十年來,，微機電系統(tǒng)的體積大大地縮小了。

　　以智能手機為例,。要傳輸和接收它與基站,、無線網(wǎng)絡(luò)或無線耳機連接需要的各種無線電頻率，就必須過濾掉比以往任何時候都更影響頻譜的各種雜散干擾,。

　　所以,，手機使用微小的無線電過濾器。沒有這些過濾器,，我們的無線設(shè)備就無法運轉(zhuǎn),。美國“諧振”公司（Resonant）就是一家制造這種過濾器的公司，其首席執(zhí)行官喬治·霍姆斯說,，微芯片和無線電天線是靜態(tài)的,、完全固態(tài)的設(shè)備，而它們所依賴的無線電過濾器實際在振動,。它們的振動頻率與接收或傳輸?shù)男盘栂嗤?，有時甚至與被過濾出去的頻率相同，就像一串微小的音叉,。

　　這意味著,，當(dāng)你把手機放在辦公桌上用耳機聽音樂時，這涉及內(nèi)部的數(shù)十種微小元素,，形狀很像微小的梳子,，每秒振動數(shù)十億次,。它們能發(fā)揮作用恰恰是因為體積很小。只有某種東西小到這種程度——原子之間的鍵相對于物體的大小要強大得多——才能在這種高頻率上發(fā)生振動且不會散架,。

　　同樣,，要讓飛機上的地面感應(yīng)雷達(dá)正常工作，它必須過濾掉其他許多干擾,，比如在美國迅速擴大的5G手機網(wǎng)絡(luò),。霍姆斯說,，問題在于,，老式飛機上的雷達(dá)是在人們得知5G網(wǎng)將會流行之前設(shè)計制造的。解決這個問題可能代價高昂,，因為可能意味著更換或升級一些舊雷達(dá),。航空公司和美國聯(lián)邦航空局擔(dān)心的其實是，由于缺乏足夠的微型梳子以每秒數(shù)億或數(shù)十億次的頻率振動來過濾掉附近的一座手機信號塔的干擾,，飛機可能會失事,。

　　我們的手機還包含許多其他的微機電系統(tǒng)。微機電系統(tǒng)最初發(fā)明并安裝在阿波羅飛船上時比籃球還大,。而現(xiàn)在,，這套系統(tǒng)并不比一粒米大，它使手機（以及智能手表和其他健康跟蹤器）知道自己的方位以及加速度的幅度和方向,。這樣小的傳感器還能告訴汽車安全氣囊何時彈出,。

　　現(xiàn)代納米機器的另一個例子是操縱光線而不是電。麻省理工學(xué)院材料科學(xué)副教授胡崛雋說,，研究人員已經(jīng)在實驗室中展示了一種被稱為“超透鏡”的新型透鏡,，這種透鏡能夠以過去需要一整套常規(guī)透鏡才能做到的方式折射光線。超透鏡的優(yōu)勢在于很薄,，而且?guī)缀跏瞧降摹辽偃庋劭磥砣绱恕?/p>

　　在電子顯微鏡下,，超透鏡的表面看起來就像剪絨地毯,。在這種規(guī)模上,，超透鏡表面看起來覆蓋著細(xì)微的柱子——每根柱子的直徑是人類頭發(fā)的千分之一。這種紋理使超透鏡能夠以類似于傳統(tǒng)透鏡的方式折射光線,。這些微型硅“纖維”的工作方式太新穎了,，迫使物理學(xué)家重新思考光和物質(zhì)如何相互作用。

　　一些初創(chuàng)公司開始把超透鏡技術(shù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用,。比如,，美國梅塔倫茲公司（Metalenz）剛剛宣布與半導(dǎo)體制造商意法半導(dǎo)體有限公司達(dá)成協(xié)議，為智能手機生產(chǎn)3D傳感器,。超透鏡的這種應(yīng)用可以讓更多類型的手機制造商實現(xiàn)蘋果面部識別技術(shù)的那種3D傳感,。

　　該公司首席執(zhí)行官羅伯特·德夫林說,，面容解鎖手機只是開始。超透鏡還具備用傳統(tǒng)鏡片難以復(fù)制的能力,。例如,，因為超透鏡可以幫助探測極化光（或稱偏振光），它們能夠“看到”常規(guī)鏡片看不到的東西,，包括探測光污染水平,、讓汽車安全和自動駕駛系統(tǒng)的攝像頭檢測到黑冰，以及使我們的手機攝像頭檢測皮膚癌等,。

　　前景廣闊

　　美國佐治亞理工學(xué)院的安德烈·費多羅夫博士說,，進(jìn)一步縮小納米機器的尺寸，并達(dá)到理論上的最小限度——即人類操縱單個原子的程度——將需要與我們目前用來制造哪怕是最先進(jìn)微芯片的技術(shù)截然不同的技術(shù),。他的團隊發(fā)表的一些研究顯示,，他們利用電子束在石墨烯和其他二維材料上蝕刻圖案，或者在上面構(gòu)建碳原子結(jié)構(gòu),。

　　石墨烯等材料已經(jīng)是密集研究的對象,，作為未來微芯片中硅的替代品。但費多羅夫博士說,，未來可能涉及在二維石墨烯薄膜上建立三維結(jié)構(gòu),。如果能夠以原子精確度完成這一工作，那么就可以創(chuàng)造出政府和技術(shù)公司都在設(shè)法建造的下一代超高速量子計算機所需的結(jié)構(gòu),。

　　費多羅夫博士的大部分研究都得到半導(dǎo)體研究公司的支持,，后者是非營利性機構(gòu)，得到全球幾乎所有主要先進(jìn)芯片制造和設(shè)計公司的贊助,，成立于上世紀(jì)80年代初,，目的是進(jìn)行有朝一日可能用于電子制造的基礎(chǔ)研究。

　　因此,，半導(dǎo)體行業(yè)在探索相關(guān)技術(shù)以帶領(lǐng)我們超越今天微芯片的局限時,，有朝一日也可能采用費多羅夫團隊或其他許多從事類似技術(shù)研究的人首創(chuàng)的技術(shù)。

　　最終目標(biāo)是能夠利用電子束迅速去除,、添加或修改表面上的原子,。最后的結(jié)果是在原子規(guī)模上做出類似3D打印的系統(tǒng)。

　　費多羅夫博士在談到自己的研究時,，向聽眾講述了理查德·費曼在1959年提出的設(shè)想：“我說,，‘這就是理想’，然后我又說,，‘60年后,，我們實現(xiàn)了費曼的理想。現(xiàn)在它就在我們手中’,?！?/p>