北京時(shí)間8月6日消息，據(jù)美國(guó)《連線》雜志網(wǎng)站報(bào)道，隨著納米微型機(jī)器從概念原型走向現(xiàn)實(shí)成品，其大批量生產(chǎn)已成為可能。作為納米機(jī)器的重要組成部分，包括納米齒輪、納米發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他微型部件在內(nèi)的各種納米微顆粒的大規(guī)模生產(chǎn)，是納米機(jī)器能夠大量進(jìn)入主流市場(chǎng)的前提。
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員預(yù)估，未來全球市場(chǎng)對(duì)納米微顆粒產(chǎn)品的需求量將可能高達(dá)10億顆左右。納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室正準(zhǔn)備使用微芯片技術(shù)制造的常規(guī)機(jī)器來大規(guī)模生產(chǎn)納米微顆粒。據(jù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人托馬斯·梅森教授介紹，他們已經(jīng)對(duì)生產(chǎn)流程的可行性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)論證和詳細(xì)闡述，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)納米微顆粒產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。
下列圖片詳細(xì)介紹了納米微顆粒應(yīng)用技術(shù)的工藝流程：
1、表面刻有微型字母硅片
表面刻有微型字母硅片
上面硅片表面刻有數(shù)以十億計(jì)的微型字母，像一個(gè)衍射光柵一樣將光線散射得五顏六色。
2、經(jīng)過放大的微型納米字母
經(jīng)過放大的微型納米字母
圖片放大后，人們可以看到一個(gè)微型的字母形花片湯，不同的符號(hào)代表了各種不同的信息或代碼。字母形花片湯現(xiàn)象表明，利用這種新型的大規(guī)模生產(chǎn)工藝，人們能夠通過固定設(shè)備生產(chǎn)毫微米級(jí)產(chǎn)品。
3、納米字母產(chǎn)生的第一步
納米字母產(chǎn)生的第一步
圖中左邊的白色盒子是一個(gè)勻膠機(jī)。勻膠機(jī)的操作對(duì)象是硅片(見第一幅圖片)上納米字母的聚合物。首先，將一滴聚合物滴到硅片上；然后，勻膠機(jī)開始高速旋轉(zhuǎn)，通過向心力將硅片表面的液體均勻擴(kuò)散。
聚合物感光性極強(qiáng)，在紫外線照射下會(huì)硬化。第二步，根據(jù)將要生產(chǎn)的微顆粒產(chǎn)品的形狀，紫外線光柱截面形成相應(yīng)的形狀。紫外線照射到均勻平整的聚合物之上，使之變硬。未被照射部分的聚合物液體被沖走，只留下硬化部分的聚合物。這樣，相應(yīng)形狀的微顆粒形成。納米字母的形成，同理。
4、紫外線經(jīng)反射進(jìn)入曝光機(jī)
紫外線經(jīng)反射進(jìn)入曝光機(jī)
圖中光場(chǎng)輻射出強(qiáng)烈的紫外線。紫外線經(jīng)過多次鏡面反射，最后進(jìn)入曝光機(jī)(stepper)。曝光機(jī)的主要用途是曝光硅片上的納米字母。
5、托馬斯·梅森教授介紹基本操作
托馬斯·梅森教授介紹基本操作
托馬斯·梅森教授在介紹曝光機(jī)的基本操作。在第一步操作中，通過向感光性極強(qiáng)的聚合物照射強(qiáng)烈的紫外線，曝光機(jī)可以形成微縮版本的圖像。曝光機(jī)不斷重復(fù)上述操作，直到圖像數(shù)倍地放大于硅片之上。這也是曝光機(jī)英文名稱的來源。
6、曝光機(jī)內(nèi)部90公斤重的透鏡
曝光機(jī)內(nèi)部90公斤重的透鏡
在曝光機(jī)內(nèi)部，裝有一個(gè)90公斤重的透鏡(見圖的中部)。透鏡用于形成特定截面圖形的光柱，在聚合物上精確刻畫出微縮版的圖像。透鏡的精度極高，從而避免圖像曝光過程產(chǎn)生的各種誤差。
7、自動(dòng)機(jī)械臂抓住納米硅片
自動(dòng)機(jī)械臂抓住納米硅片
在曝光機(jī)內(nèi)，一個(gè)自動(dòng)機(jī)械臂抓住硅片。通過自動(dòng)機(jī)械臂不斷曝光硅片，每次只曝光硅片的一部分。整個(gè)硅片的曝光過程，大約需要1分鐘。1分鐘內(nèi)可以生產(chǎn)數(shù)以十億計(jì)的微顆粒。
8、曝光機(jī)須保持完全靜止?fàn)顟B(tài)
曝光機(jī)須保持完全靜止?fàn)顟B(tài)
曝光機(jī)被放置于一個(gè)充滿空氣的潮濕系統(tǒng)中(圖中藍(lán)色頂部的圓柱體)，以保證曝光機(jī)完全靜止。正如照相時(shí)，也一定要保持相機(jī)的絕對(duì)穩(wěn)定。如果在曝光的過程中出現(xiàn)震動(dòng)，那么生產(chǎn)出來的十億顆產(chǎn)品都可能存在誤差。工作平臺(tái)(見圖中粉紅色光亮部分)恰好可以在曝光點(diǎn)之間移動(dòng)硅片。
9、無塵室外的曝光機(jī)系統(tǒng)
無塵室外的曝光機(jī)系統(tǒng)
這是無塵室外的曝光機(jī)系統(tǒng)，現(xiàn)在僅僅作為實(shí)驗(yàn)室備用設(shè)備。
10、梅森教授準(zhǔn)備進(jìn)入曝光機(jī)無塵室
梅森教授準(zhǔn)備進(jìn)入曝光機(jī)無塵室
梅森教授和工作人員趙坤戴上手套，正準(zhǔn)備進(jìn)入曝光機(jī)無塵室。灰塵等顆粒一旦進(jìn)入無塵室，可能會(huì)破壞硅片上曝光的納米字母或微型產(chǎn)品的形狀。
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員預(yù)估，未來全球市場(chǎng)對(duì)納米微顆粒產(chǎn)品的需求量將可能高達(dá)10億顆左右。納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室正準(zhǔn)備使用微芯片技術(shù)制造的常規(guī)機(jī)器來大規(guī)模生產(chǎn)納米微顆粒。據(jù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人托馬斯·梅森教授介紹，他們已經(jīng)對(duì)生產(chǎn)流程的可行性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)論證和詳細(xì)闡述，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)納米微顆粒產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。
下列圖片詳細(xì)介紹了納米微顆粒應(yīng)用技術(shù)的工藝流程：
1、表面刻有微型字母硅片
表面刻有微型字母硅片
上面硅片表面刻有數(shù)以十億計(jì)的微型字母，像一個(gè)衍射光柵一樣將光線散射得五顏六色。
2、經(jīng)過放大的微型納米字母
經(jīng)過放大的微型納米字母
圖片放大后，人們可以看到一個(gè)微型的字母形花片湯，不同的符號(hào)代表了各種不同的信息或代碼。字母形花片湯現(xiàn)象表明，利用這種新型的大規(guī)模生產(chǎn)工藝，人們能夠通過固定設(shè)備生產(chǎn)毫微米級(jí)產(chǎn)品。
3、納米字母產(chǎn)生的第一步
納米字母產(chǎn)生的第一步
圖中左邊的白色盒子是一個(gè)勻膠機(jī)。勻膠機(jī)的操作對(duì)象是硅片(見第一幅圖片)上納米字母的聚合物。首先，將一滴聚合物滴到硅片上；然后，勻膠機(jī)開始高速旋轉(zhuǎn)，通過向心力將硅片表面的液體均勻擴(kuò)散。
聚合物感光性極強(qiáng)，在紫外線照射下會(huì)硬化。第二步，根據(jù)將要生產(chǎn)的微顆粒產(chǎn)品的形狀，紫外線光柱截面形成相應(yīng)的形狀。紫外線照射到均勻平整的聚合物之上，使之變硬。未被照射部分的聚合物液體被沖走，只留下硬化部分的聚合物。這樣，相應(yīng)形狀的微顆粒形成。納米字母的形成，同理。
4、紫外線經(jīng)反射進(jìn)入曝光機(jī)
紫外線經(jīng)反射進(jìn)入曝光機(jī)
圖中光場(chǎng)輻射出強(qiáng)烈的紫外線。紫外線經(jīng)過多次鏡面反射，最后進(jìn)入曝光機(jī)(stepper)。曝光機(jī)的主要用途是曝光硅片上的納米字母。
5、托馬斯·梅森教授介紹基本操作
托馬斯·梅森教授介紹基本操作
托馬斯·梅森教授在介紹曝光機(jī)的基本操作。在第一步操作中，通過向感光性極強(qiáng)的聚合物照射強(qiáng)烈的紫外線，曝光機(jī)可以形成微縮版本的圖像。曝光機(jī)不斷重復(fù)上述操作，直到圖像數(shù)倍地放大于硅片之上。這也是曝光機(jī)英文名稱的來源。
6、曝光機(jī)內(nèi)部90公斤重的透鏡
曝光機(jī)內(nèi)部90公斤重的透鏡
在曝光機(jī)內(nèi)部，裝有一個(gè)90公斤重的透鏡(見圖的中部)。透鏡用于形成特定截面圖形的光柱，在聚合物上精確刻畫出微縮版的圖像。透鏡的精度極高，從而避免圖像曝光過程產(chǎn)生的各種誤差。
7、自動(dòng)機(jī)械臂抓住納米硅片
自動(dòng)機(jī)械臂抓住納米硅片
在曝光機(jī)內(nèi)，一個(gè)自動(dòng)機(jī)械臂抓住硅片。通過自動(dòng)機(jī)械臂不斷曝光硅片，每次只曝光硅片的一部分。整個(gè)硅片的曝光過程，大約需要1分鐘。1分鐘內(nèi)可以生產(chǎn)數(shù)以十億計(jì)的微顆粒。
8、曝光機(jī)須保持完全靜止?fàn)顟B(tài)
曝光機(jī)須保持完全靜止?fàn)顟B(tài)
曝光機(jī)被放置于一個(gè)充滿空氣的潮濕系統(tǒng)中(圖中藍(lán)色頂部的圓柱體)，以保證曝光機(jī)完全靜止。正如照相時(shí)，也一定要保持相機(jī)的絕對(duì)穩(wěn)定。如果在曝光的過程中出現(xiàn)震動(dòng)，那么生產(chǎn)出來的十億顆產(chǎn)品都可能存在誤差。工作平臺(tái)(見圖中粉紅色光亮部分)恰好可以在曝光點(diǎn)之間移動(dòng)硅片。
9、無塵室外的曝光機(jī)系統(tǒng)
無塵室外的曝光機(jī)系統(tǒng)
這是無塵室外的曝光機(jī)系統(tǒng)，現(xiàn)在僅僅作為實(shí)驗(yàn)室備用設(shè)備。
10、梅森教授準(zhǔn)備進(jìn)入曝光機(jī)無塵室
梅森教授準(zhǔn)備進(jìn)入曝光機(jī)無塵室
梅森教授和工作人員趙坤戴上手套，正準(zhǔn)備進(jìn)入曝光機(jī)無塵室。灰塵等顆粒一旦進(jìn)入無塵室，可能會(huì)破壞硅片上曝光的納米字母或微型產(chǎn)品的形狀。
