纳米机械将在今后数年投入使用

【英国《金融时报》2月21日文章】题：研究人员欢呼纳米技术的进展
科学家在2月20日举行的美国科学促进协会年会上发言说，尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入实际应用。
学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。
纳米机械的潜在应用领域包括功能极其强大的计算机，密度比如今的磁介质高5万倍的信息存储技术，还有可根据情况开闭孔隙的智能薄膜。
在美国科学促进协会年会上，发言者称，美国政府新推出的“国家纳米技术计划”明年的预算是5亿美元。这将进一步加快纳米技术领域的发展。
在纳米技术研究领域处于领先地位的公司显然是IBM。IBM研究中心物理学研究负责人托马斯·泰斯说，100多名科学家正在该公司设在美国和瑞士的研究中心研究纳米技术。
IBM公司设在苏黎世的实验室研究人员吉姆·吉姆泽夫斯基已经朝着制造纳米级的发动机迈出了第一步。他的研究小组已研制出一种可以在固体表面控制液体流动的旋转分子。吉姆泽夫斯基举例说，由千百万个这种旋转分子构成的设备可以用于有选择地把污染物从液体中抽取出来。
然而IBM公司开发纳米技术的首要目的是把它作为革新其主流计算机产品的方法。迄今为止，计算机业一直是通过把越来越多的电子元件组装在越来越小的区域内来提高产品性能的，然而人们预计这种方法将在今后20年内达到微型化的物理极限。泰斯说：“纳米技术采取的是相反的方法，它从原子级尺寸开始完整地构造器件。”
泰斯说，用这种方法存储信息的最终物理极限将是在单个原子上存储数据位，到那时，你可以“在一个手表般大小的设备上存储一个人的全部生活历史”。
研究人员在美国科学促进协会年会上称，大规模地生产纳米级设备将有赖于“自组装”技术，即让原子和分子自行排列而不是一个个地把它们安放就位。
新墨西哥州桑迪亚国家实验所的杰夫·布林克尔是自组装技术的率先研究者。他最近研制出一种表面积巨大、具有完全规则的纳米结构的超薄涂层，其孔隙被设计成允许一定尺寸的分子通过。这种涂层可以用作化学传感器，其检测分子的灵敏度比普通材料要高500倍。
这类纳米材料如今都属于惰性结构材料，而布林克尔准备开发一种具有活性孔隙的纳米材料，其孔隙可以随条件变化而开闭。这种活性孔隙纳米材料的用途之一是可以用作布料，供那些接触危险化学品的工作人员穿着：当检测到危险品分子时，这种材料就会变得让分子无法渗透。