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微不足道的科学家们的壮举使碳分子算盘

https://www.optical17.com 来源:原创 日期:2011-10-31 9:45:14

在瑞士的科学家们发明了一个超小型算盘,其中沿微观铜槽滑动的球形碳分子作为执行算术运算计数珠法。

宣布,上周在瑞士IBM苏黎世研究实验室的发明,是不是有可能取代传统的电子计算机系统的任何时间很快;博士詹姆斯M. Gimzewski,该组的成员,内置的分子算盘,笨拙的操作与使用艾菲尔铁塔走动一个普通算盘的珠子。但是,IBM和其他公司,专门从事高速计算的不断探索“纳米技术的限制” - 比单分子较大的设备制造 - 更好的计算机手段。

分子算盘创造一个环小型化的力量。 “珠”使用它来进行简单的计算是“布基球,''分子形状像足球,每个由60个碳原子组装。发现布基球,为建筑师R. Buckminster Fuller的,他们类似的测地圆顶的名字命名,11年前在休斯顿莱斯大学。理查德E ·斯莫利博士,博士罗伯特F卷曲小,哈罗德W ·克罗托博士分享诺贝尔化学奖上个月发现。

在苏黎世的IBM集团创造了一个算盘蚀刻上的铜片罚款洗衣板的纹理,其中只有约是单个原子的高度每个脊框架。每个凹槽,就像一个保龄球馆的排水沟,可容纳任意球,球被称为扫描隧道显微镜的尖端设备的操纵。 (这种显微镜相同的IBM实验室的发明被授予诺贝尔物理学奖于1986年,由博士格尔德Binnig和海因里希Rohrer博??士共同。)

分子算盘虽然还不是一个实际的计算设备,Gimzewski博士和他的同事,吨Cuberes博士和博士的RR Schittler,说,它的速度和实用会大大提高。它的好处,他们说,是一字排开,数以千计的布基球可沿沟仅作为一个传统的芯片上的器件的典型。算盘的操作速度可以大大增加使用,而不只是一个显微镜探针,他们的报告在杂志应用物理快报。

赖斯大学的实验室发现了布基球的同时,已制定了一种新的原子力显微镜,这是在许多方面类似的扫描隧道显微镜的探头。赖斯取代一般用这些显微镜与超薄碳分子结构,类似的布基球的晶须。

在原子力显微镜的探头是传统的钻石碎片,通常在削尖的厚度只有几个原子的一角,并略高于样品表面进行扫描提示系统。当探针和样品是足够接近,样品中的原子云排斥在探针尖端的原子周围的电子云,排斥力,它与样品表面上的高峰和低谷不同,是由计算机翻译成一个表面的形象,做精,它揭示了单个分子的形状和立场。

扫描隧道显微镜原子力显微镜的近亲,可用于操纵以及单个原子和分子的图像。但涉及的距离分钟,沿着光滑的表面原子的丘陵和山谷的正上方的探头尖稍有偏差,可能会导致在一个偶然的“崩溃,其中头被打破和实验毁了。

博士斯莫利的研究小组在本期“自然”杂志上报道,但是,碳“纳米管”,实际上是在一个嵌套的圆柱鸡线的格局排列的碳原子的长分子的微观管远远超过了扫描隧道显微镜的探头通常使用的金属晶须弹性。斯莫利博士说,如果一个碳纳米管意外接触到样品表面,它并没有中断,但只是弯,扣回笔尖的时候,从样??品撤回。

水稻组准备非常薄,中空纤维纠结束只需通过一个强大的碳电极之间的电流,并允许产生的碳蒸汽凝结在受控条件下的碳纳米管。感动

碳纳米管束纤维分离,然后由一个小点的胶水,硅原子力显微镜扫描臂年底,作为仪器的探头。糯米团说,

碳纳米管比传统探头的优势是灵活的碳分子可以探测更深入的表面特征,揭示更详细。科学家正在开发一种使用布基球半球的两端上限的单壁碳纳米管的探头的变化。单壁管,将自己能够治愈轻微损坏,斯莫利博士说。


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