光能“拧弯”物体

　　物体能改变光的传播方向，使之弯曲，譬如光在穿过玻璃或水时发生折射。美国研究人员发现，光也能弯曲物体，使平直的纳米带逐渐弯成螺旋形。

　　这一研究结果刊载于最新一期《科学》杂志。

　　“拧弯”纳米带

　　密歇根大学化学工程、材料科学和工程系教授尼古拉斯·科托夫带领同事在一间黑暗的实验室内将一些硫化镉纳米粒子放入水基溶液中，不时用显微镜观察。

　　研究人员发现，大约24小时后，纳米粒子自行“织成”纳米带；当光粒子照射纳米带后，既长又直的纳米带逐渐弯曲成螺旋状。回归黑暗之后，纳米带恢复平直。

　　实验之初，研究人员使纳米粒子稍带负电，经光粒子照射后，纳米粒子上的电子变得活跃起来，导致发生化学反应，使纳米粒子所带负电更强。鉴于同性相斥，纳米粒子相互之间开始排斥。

　　美国趣味科学网站24日援引科托夫的话报道：“所发生的就是一层纳米粒开始排斥其他几层，产生机械应力，为释放这种应力，纳米带自行弯曲。”

　　他说，这就好像拉伸绑在礼品盒上的带子，一条平直的带子就会卷成螺旋形。

　　结果出人料

　　这一结果令研究人员大感意外，他们进行这项实验的最初目的是研发具有负折射率的物质，创造“隐身斗篷”。

　　科托夫说，物体容易使光发生弯曲或者扭曲，这通过光学透镜就能观察到，但这种反作用实属罕见。先前研究发现，光能够“拧弯”几个毫微米大小的分子，而这项实验中的纳米带长度为1至4微米。

　　“我们发现，如果我们让平直纳米带处于黑暗环境中，然后照亮它们，我们看见纳米带逐渐扭曲，光越多，扭曲程度越大，”科托夫说。

　　“我一开始并不相信（这个结果），”他说，“说实话，我们花费三年半时间才弄明白光粒子如何在比分子大千倍的刚性结构上造成如此显著的变化。”

　　开发新材料

　　研究人员认为，这项研究结果运用前景广泛。

　　科托夫说，螺旋状的纳米带是纳米技术中的一种新形状，可用于开发“超级材料”和进行一些智能应用。研究人员之一正在研究如何使这种纳米螺旋体转动起来。

　　“他正在制作可在液体中移动的微型推进器，如果你愿意，可以称之为纳米潜水艇，”科托夫说。这种纳米潜水艇可用于药物配送。

　　这项研究结果还可运用于光控微型机电系统、光刻技术和微型芯片制造等。（黄敏）