在瑞士的科學(xué)家們發(fā)明了一個超小型算盤,其中沿微觀銅槽滑動的球形碳分子作為執(zhí)行算術(shù)運算計數(shù)珠法。
宣布,上周在瑞士IBM蘇黎世研究實驗室的發(fā)明,是不是有可能取代傳統(tǒng)的電子計算機(jī)系統(tǒng)的任何時間很快;博士詹姆斯M. Gimzewski,該組的成員,內(nèi)置的分子算盤,笨拙的操作與使用艾菲爾鐵塔走動一個普通算盤的珠子。但是,IBM和其他公司,專門從事高速計算的不斷探索“納米技術(shù)的限制” - 比單分子較大的設(shè)備制造 - 更好的計算機(jī)手段。
分子算盤創(chuàng)造一個環(huán)小型化的力量。 “珠”使用它來進(jìn)行簡單的計算是“布基球,''分子形狀像足球,每個由60個碳原子組裝。發(fā)現(xiàn)布基球,為建筑師R. Buckminster Fuller的,他們類似的測地圓頂?shù)拿置?1年前在休斯頓萊斯大學(xué)。理查德E ·斯莫利博士,博士羅伯特F卷曲小,哈羅德W ·克羅托博士分享諾貝爾化學(xué)獎上個月發(fā)現(xiàn)。
在蘇黎世的IBM集團(tuán)創(chuàng)造了一個算盤蝕刻上的銅片罰款洗衣板的紋理,其中只有約是單個原子的高度每個脊框架。每個凹槽,就像一個保齡球館的排水溝,可容納任意球,球被稱為掃描隧道顯微鏡的尖端設(shè)備的操縱。 (這種顯微鏡相同的IBM實驗室的發(fā)明被授予諾貝爾物理學(xué)獎于1986年,由博士格爾德Binnig和海因里希Rohrer博??士共同。)
分子算盤雖然還不是一個實際的計算設(shè)備,Gimzewski博士和他的同事,噸Cuberes博士和博士的RR Schittler,說,它的速度和實用會大大提高。它的好處,他們說,是一字排開,數(shù)以千計的布基球可沿溝僅作為一個傳統(tǒng)的芯片上的器件的典型。算盤的操作速度可以大大增加使用,而不只是一個顯微鏡探針,他們的報告在雜志應(yīng)用物理快報。
賴斯大學(xué)的實驗室發(fā)現(xiàn)了布基球的同時,已制定了一種新的原子力顯微鏡,這是在許多方面類似的掃描隧道顯微鏡的探頭。賴斯取代一般用這些顯微鏡與超薄碳分子結(jié)構(gòu),類似的布基球的晶須。
在原子力顯微鏡的探頭是傳統(tǒng)的鉆石碎片,通常在削尖的厚度只有幾個原子的一角,并略高于樣品表面進(jìn)行掃描提示系統(tǒng)。當(dāng)探針和樣品是足夠接近,樣品中的原子云排斥在探針尖端的原子周圍的電子云,排斥力,它與樣品表面上的高峰和低谷不同,是由計算機(jī)翻譯成一個表面的形象,做精,它揭示了單個分子的形狀和立場。
掃描隧道顯微鏡,原子力顯微鏡的近親,可用于操縱以及單個原子和分子的圖像。但涉及的距離分鐘,沿著光滑的表面原子的丘陵和山谷的正上方的探頭尖稍有偏差,可能會導(dǎo)致在一個偶然的“崩潰,其中頭被打破和實驗毀了。
博士斯莫利的研究小組在本期“自然”雜志上報道,但是,碳“納米管”,實際上是在一個嵌套的圓柱雞線的格局排列的碳原子的長分子的微觀管遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了掃描隧道顯微鏡的探頭通常使用的金屬晶須彈性。斯莫利博士說,如果一個碳納米管意外接觸到樣品表面,它并沒有中斷,但只是彎,扣回筆尖的時候,從樣??品撤回。
水稻組準(zhǔn)備非常薄,中空纖維糾結(jié)束只需通過一個強(qiáng)大的碳電極之間的電流,并允許產(chǎn)生的碳蒸汽凝結(jié)在受控條件下的碳納米管。感動
碳納米管束纖維分離,然后由一個小點的膠水,硅原子力顯微鏡掃描臂年底,作為儀器的探頭。糯米團(tuán)說,
碳納米管比傳統(tǒng)探頭的優(yōu)勢是靈活的碳分子可以探測更深入的表面特征,揭示更詳細(xì)??茖W(xué)家正在開發(fā)一種使用布基球半球的兩端上限的單壁碳納米管的探頭的變化。單壁管,將自己能夠治愈輕微損壞,斯莫利博士說。
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