美國(guó)西北大學(xué)的納米科學(xué)家Chad A. Mirkin大規(guī)模制造了2008年北京夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)的會(huì)徽——共制造了1.5萬(wàn)個(gè)，所有這些會(huì)徽只占了1平方厘米的空間。
Mirkin和他的同事利用一種稱(chēng)為聚合物筆平版印刷術(shù)（PPL）的新型印刷技術(shù)制造了這些會(huì)徽和一個(gè)金的集成電路。PPL可以利用一種設(shè)備畫(huà)出
三種不同的長(zhǎng)度尺寸。
研究結(jié)果8月14日在線(xiàn)發(fā)表于《科學(xué)》（Science）雜志上，它是一種迅速、廉價(jià)和簡(jiǎn)單的印刷納米、微米和毫米長(zhǎng)度尺寸的方法。
這種新的印刷方法可能在計(jì)算機(jī)工具（組成了這些工具的電子裝置）、醫(yī)學(xué)診斷（基因芯片和生物分子陣列）和制藥業(yè)（篩選候選藥物的陣列）等方面有用。
“在觀(guān)看奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式的時(shí)候，我很高興地看到開(kāi)幕式凸顯了作為古代中國(guó)四大發(fā)明之一的印刷術(shù)，”Mirkin說(shuō)。他是溫伯格文理學(xué)院的George B. Rathmann教席化學(xué)教授、醫(yī)學(xué)教授以及材料科學(xué)和工程教授，Mirkin領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。
“我們認(rèn)為蘸筆納米平版印刷術(shù)——這是納米技術(shù)版本的羽毛筆——和如今的聚合物筆平版印刷術(shù)是西北大學(xué)的兩大發(fā)明。”
聚合物筆平版印刷術(shù)利用微小的聚合物制成的筆陣列以從納米觀(guān)到宏觀(guān)的分辨率在大面積上進(jìn)行印刷。通過(guò)簡(jiǎn)單地改變接觸壓力（和筆變形的程度）以及印刷時(shí)間，可以產(chǎn)生出不同直徑的點(diǎn)。（當(dāng)壓力消失的時(shí)候，筆頭會(huì)迅速回到原來(lái)的形狀。）
“在某種意義上，我們可以制作出從超細(xì)Sharpie記號(hào)筆到平頭筆，”西北大學(xué)國(guó)際納米技術(shù)研究所的所長(zhǎng)Mirkin說(shuō)?！懊恳粋€(gè)聚合物筆的尖端都具有納米尺寸的銳度，但是如果我們向下用力按壓，筆尖就會(huì)變平。這讓我們?cè)谀苤圃斓慕Y(jié)構(gòu)方面擁有了很大的靈活性?！?nbsp;
對(duì)于這個(gè)奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽，這組科學(xué)家利用了會(huì)徽的一個(gè)位圖，用一種稱(chēng)為16-巰基十六烷基酸的“墨水”在金襯底上印出了1.5萬(wàn)個(gè)同樣的復(fù)制品。（這種墨水只有一個(gè)分子的厚度。）這只用了不到40分鐘。
這種會(huì)徽如此之小，以至于2500個(gè)會(huì)徽可以放在一粒大米上?！癇eijing 2008”的字母和數(shù)字是由大約2萬(wàn)個(gè)直徑90納米的點(diǎn)組成的。然后，對(duì)筆施加更大的力，用大約4000個(gè)直徑600納米的點(diǎn)組成了那個(gè)寫(xiě)意的人形以及奧林匹克五環(huán)。
這組科學(xué)家制造的集成電路擁有全部三種長(zhǎng)度尺寸的特征，完美地集成在了一起。制造這個(gè)電路用了大約2小時(shí)。對(duì)于奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽，這些結(jié)構(gòu)是用同一個(gè)工具（也就是筆陣列，它們擁有墨水庫(kù)）多次印刷制成的。
聚合物筆平版印刷術(shù)簡(jiǎn)化并采用了現(xiàn)有的兩類(lèi)最好的印刷技術(shù)——高套印精度和亞50納米分辨率的蘸筆納米平版印刷術(shù)（DPN）和微接觸印刷中用聚合物圖章轉(zhuǎn)印圖案。（Mirkin于1999年發(fā)明了DPN。）
PPL方法需要被印刷結(jié)構(gòu)（例如奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽）的點(diǎn)陣圖像和一個(gè)原子力顯微鏡。這組科學(xué)家演示了至多擁有1100萬(wàn)支筆的陣列。
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