呂之品
納米金屬粒子有許多奇妙的性質,在醫(yī)療和微電子領域有著廣泛的應用,但制造它們并不容易,通常還需要用到有毒的化學藥品。你自己試想一下,如果一種東西是用來治病的,其本身卻是用劇毒物提取的,那它的安全性不讓人擔憂才怪呢。但是現(xiàn)在,有一種辦法可以讓我們繞過了這一難關。
這種合成納米粒子的新辦法來自生活中一個常見的現(xiàn)象——在熱鍋上不停打轉的水珠。當一滴水滴落到滾燙的鍋上,底下部分瞬間就汽化了,形成一層薄薄的氣墊,把水滴托起來,在鍋面不停地打旋。早在2007年,科學家就發(fā)現(xiàn),如果我們把這樣一滴水珠倒出來,待冷卻之后,溶解在它里面的金屬離子,就會形成結構疏松、不含任何雜質的純納米金屬粒子。
至于金屬離子為何能溶解在水珠中呢?科學家提出一種猜想:我們知道,盡管水在總體上是呈電中性的,但水分子是有極性的。極性是指它像一根微型的火柴棒,一頭帶正電荷,一頭帶等量的負電荷,正負電荷的中心并不像兩個同心球一樣重合。當水珠在滾燙的金屬表面打轉時,大多數(shù)水分子帶負電荷的一頭朝下,帶正電荷的一頭朝上,因此水珠靠近金屬表面的一側就積聚了很多負電荷。而金屬表面的金屬離子是帶正電的,所以,在水珠底部和金屬表面之間,就建立了一個電場。這個電場的強度是相當驚人的,能夠把金屬離子從金屬表面拽出來,吸到水珠中去。至于金屬里面原先可能含有的雜質硅,因為硅晶中硅原子是不帶電的,電場對它不起作用,所以也就不會混到水珠中來。
這個發(fā)現(xiàn)已經被科學家用來制造很多種高純度的納米金屬粒子。這樣的水珠未來可以作為制造納米金屬粒子的微型工廠。