納米粒子彩色三維圖像

《大眾科學》雜誌網站2月24日(台北時間)的報導稱,一個來自歐洲的聯合研究團隊現已設法獲得了納米粒子的彩色三維圖像,可以讓他們清點其中的原子數目,了解這些原子是如何排列的。

基本介紹

  • 中文名:納米粒子彩色三維圖像
  • 外文名:Nano particle color 3 d images
  • 來源:《大眾科學》雜誌網站2月24日
  • 團隊:歐洲的聯合研究團隊
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簡介

納米粒子具有出人意料的奇特屬性,比如可用其製造能夠彎曲的陶瓷磁化強度可被控制的材料,但要想通過弄清納米粒子的結構來研究這些屬性,科學家卻始終未能如願。不過,《大眾科學》雜誌網站2月24日(台北時間)的報導稱,一個來自歐洲的聯合研究團隊現已設法獲得了納米粒子的彩色三維圖像,可以讓他們清點其中的原子數目,了解這些原子是如何排列的。

專用電子顯微鏡

研究人員使用了美國勞倫斯伯克利國家實驗室的專用電子顯微鏡來拍攝納米粒子圖像。該顯微鏡解析度比單個原子的直徑還要高,可清晰地放大觀測納米粒子的原子結構。他們將鋁基銀納米粒子傾斜放置於電子束下來捕捉圖像;然後基於這些圖像建立模型,再通過算法重建銀納米粒子的三維圖像,詳細地繪製出銀納米粒子中所有784個原子的排列組成。

納米粒子的大致輪廓

參與此項研究的瑞士蘇黎世聯邦理工學院的瑪爾塔·羅塞爾表示,到目前為止,他們還只能利用從不同角度拍攝的多張照片來顯示納米粒子的大致輪廓。但這一成果可以幫助確定哪些原子構造最適合於各種不同套用,比如用作醫療設備、藥物輸送系統等。

原子尺度上發揮自己的功能

所獲得的三維圖像還能為研究如何使用納米粒子來模仿病毒或輸送苗提供方法。巧合的是,有兩個獨立的研究小組分別在2月23日宣布了他們在這兩個方面所取得的突破。來自美國埃默里大學的科學家利用生物可降解高分子材料,成功製造出可在尺寸和構成上模仿多種不同的細菌或病毒的納米粒子,並在實驗中激活了實驗鼠免疫系統的兩個不同部分,使其具有終身免疫力;而麻省理工學院的科學家開發出的新型納米粒子可以輸送治療愛滋病和瘧疾的安全疫苗,這些納米粒子其實是脂肪球,能夠攜帶病毒蛋白質的人造版本,從而在肌體內激起強烈的免疫反應。現在既然有了拍攝納米粒子圖像的方法,科學家們或許藉此可以更深入地了解納米粒子如何在原子尺度上發揮自己的功能。

納米

納米如同厘米分米一樣,是度量長度的單位,一納米等於十億分之一米,將一納米的物體放到桌球上,就像一個桌球放在地球上一般。專家解釋,“納米”即毫微米,通常用“nm”表示。在物理學中,納米是長度的單位;1微米為千分之一毫米,1納米又等於千分之一微米,相當於頭髮絲的十萬分之一。它與長度單位米的換算關係是:1納米=10的負9次方米。做個比較,若以1米比為地球直徑,1納米大約為1個玻璃珠的直徑。所謂“納米科技”,就是在0.1~100納米的尺度上,研究和利用原子、分子的結構、特徵及相互作用的高新科學技術。“納米微操作”,是納米技術的重要內容,其目的是在納米尺度上按人的意願對納米材料實現移動、整形、刻畫以及裝配等工作。納米微操作始於上世紀80年代。

粒子

粒子(particle)指能夠以自由狀態存在的最小物質組分。最早發現的粒子是電子質子,1932年又發現中子,確認原子由電子、質子和中子組成,它們比起原子來是更為基本的物質組分,於是稱之為基本粒子。以後這類粒子發現越來越多,累計已超過幾百種,且還有不斷增多的趨勢;此外這些粒子中有些粒子迄今的實驗尚未發現其有內部結構,有些粒子實驗顯示具有明顯的內部結構。看來這些粒子並不屬於同一層次,因此基本粒子一詞已成為歷史,如今統稱之為粒子。

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