台灣奈米科技新聞信, Vol. II, No. 19, 10/16/2003
Chief Editor: Dr. Sinclair T. Wang, CEO, TAINANO, Inc.

第二卷 第十九期 TNN 綱目


奈米人文政治和法規

/  奈米科技在日本百花齊放  /  奈米嚴重被曲解背離原意  /  日本奈米技術研討下週一登場  /
/  Foresight Institute
頒發其2003年奈米科技的費曼獎  /  美國國科會給錢來研究大眾對奈米科技的態度  /
/  以色列前總理認為奈米科技可以改變所有事物  /

奈米材料科技

/ 多層薄膜材料為新材料領域中的一支新軍  /  奈米研究人員發現玻璃上的微裂痕會破壞其透明度  / 
/  在電流變學的科技突破中奈米粒子逆流而上  / 
中國開發出未來的奈米塑膠  / 

奈米晶片及奈米電子機電系統科技

/  電子紙已經可以用來顯示影像  /  不用奈米蝕刻技術來鑄造奈米管道  / 
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新型的二極體可以使電子產品更快更有效率  /  美國普渡大學的科學家精確地將DNA置入晶片中  / 

奈米管, 奈米鬚, 奈米纖維和奈米球的進展

 /  利用奈米管來增進資訊儲存  /  用奈米管來捕獲電子  /  奈米桿的研發使得太陽能電池變成較便宜  / 
/  奈米管的氦感應器可以製造出原子束顯微鏡  / 
奈米線的大小和形狀都會影響到量子約束  / 
/  奈米凹陷器可以用來剪斷奈米線  / 

奈米醫學和奈米生物科技

/  奈米粒子技術診斷法問世,AD患者可望恢復正常記憶  /  用細菌來生產出更多電力  /
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DNA貼磁磚法來組裝奈米結構體  /  醫生用奈米金粒子來治療癌症  / 
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奈米球的抗生素  /  奈米醫藥對找出癌症的痊癒不可或缺  /

奈米新技術和新產品

/  紡織、工具機、化工最有機會在奈米領域發光  /  利用奈米壓印蝕刻技術來製造出有機雷射  / 
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日本研發出一般環境使用的奈米溫度計  /  量子點中的傳輸現象  / 
/  量子點是新能源概念中最閃亮的燈泡  /

搏君一讀項目

/  直達太空的樓梯  /  沒有檢驗現實奈米科技宣稱效益會是一個大騙局  /

 

奈米人文政治和法規:

奈米科技在日本百花齊放

10/6/2003, LARTA, THE THINK TANK FOR TECHNOLOGY BUSINESS,一百四十年前,日本發生了「明治維新」運動,給人印象最新的是日本舉國上下搞維新,結果僅僅幾年時間,日本國便實現脫亞入歐,成為世界一流強國。今天,日本也要用這種精神搞奈米科技了。世界上第一個碳奈米管是1991年由日本NEC公司研究員Sumio Iijima發現的。此後,日本在世界奈米科研領域始終走在前列。日本風險商業政策和文化的調整也非常有利於奈米科技的發展。從2000年開始,政府允許國家實驗機構的科研人員到私人企業任職。

2001年開始,所有政府實驗機構都成為獨立實體,政府更是在學術界和產業界之間充當技術轉讓的媒體,使大學產生出越來越多的技術成果。在IT和生物科技領域,日本都是步美國的後塵;在奈米科技領域,日本則是全力開拓、步步堅實。1998年日本政府奈米科技投入是1.35億美元,到2002年激增到7.5億美元。未來幾年政府在該領域的投入可能將達到500億美元或更多。在政府的後面,日本大企業和各大學也把美元成百萬地投入奈米領域。2002年,日本企業在該領域的投入估計高達10億美元。

日本把奈米科技視為重振本國經濟的關鍵,這樣就使它直接面對來自美國和歐洲的壓力,後兩者都在奈米科技領域投入巨大。一百四十年前,歐美沒有給日本發展國力的機會,日本人靠自己發展起來。今天,日本的這種精神使它在奈米材料、奈米結構領域的產業化進程明顯快於美國。近鄰日本正在傾其全力同歐美爭奈米科技先機,所有這一切都要靠科技實力。這是完全意義上的強國之間的對話。

奈米嚴重被曲解背離原意

9/18/2003,台灣工商時報,工研院材料所陶瓷精密工程實驗室主任鄭世裕博士,於日前在由綠纖維科技與華楙生化科技、福懋興業等共同舉辦「奈米紡織生活化策略聯盟研討會」中指出,奈米被曲解為殺菌、抗菌的神丹,已經背離其高科技技術的原意,在會中他大聲疾呼,籲請各界莫濫用奈米口號,阻礙奈米應用的未來發展。

鄭世裕表示,自從今年三月SARS一疫以來,奈米(NANOMETER)一躍成為當前最紅的廣告明星,奈米口罩、奈米布料、奈米家電、奈米衛材、奈米塗料等各種傳統商品紛紛冠上奈米,奈米已經被神化,奈米 真等於高品質、高科技,奈米等於殺菌、抗菌、抑菌嗎?其實奈米只是一種長度的單位,「一奈米等於十億分之一米」,這樣解釋還是無法理解到底它有多麼精細,如果把「一奈米」和「一米」之間的關係比擬為「一顆玻璃」和「一個地球」,這樣就可以瞭解一奈米到底有多少了。

鄭世裕指出,經國人努力,奈米已經被運用在民生日常用品,包括:食衣住行育樂的奈米加鈣牛奶、奈米保健衣、奈米塗料、奈米車、 奈米婚紗等,無一不是奈米科技。只要把原來的元素製成奈米級,分子變小後,元素質量當然會增加,因此會增強原有商品的效果,這就是所謂的奈米效應。若以奈米遠紅外線衣服為例,由於遠紅外線礦石以奈米科技顆粒分子奈米級,加入紡織的質量增加了,所以布料纖維的遠紅外線含量也增加,遠紅外線按摩效果自然增強。

日本奈米技術研討下週一登場

10/3/2003,台灣工商時報,台灣區電機電子工業同業公會與亞太科學技術協會將於十月六日假電電公會第一會議室舉辦「日本奈米技術與政策及研究發展現況研討會」。會中特邀請在日本奈米技術領域具代表性之專家「日本() 工業調查會代表取締役會長-志村幸雄博士(Dr. Shimura Yukio)」與「長崎總合科學大學新技術創成研究所所長-難波進博士」來台,提供業者瞭解日本奈米技術發展之現況、面臨之問題點以及未來之發展動向,會中亦將介紹奈米加工(Nanofabrication for nanoelectronics)

電電公會總幹事鄭富雄表示,隨著科技發展日新月異,人類對微小化材料的殷切需求已由原來的微米範圍進入了奈米範圍的時代,而奈米尺寸、材料帶來的變革,包括奈米微粒、奈米結構,使得奈米科技的應用範圍不僅侷限於高科技產業,甚至涵蓋所有產業,科學家們預言,未來人們生活周遭的所有事物,都將會是以奈米技術或奈米材料製成,奈米科技無疑地將是二十一世紀最重要的科技發展。然而,在全球一片「奈米熱」、各國競相投入奈米研究的浪潮中,台灣是否已經做好迎接奈米時代來臨的準備?在這一波奈米浪潮中,業者應該如何因應?

日本乃率先從事奈米技術研發之國家,近來面對歐美與亞洲各國的大力追趕,日本政府特別將奈米技術定位為二十一世紀之基幹技術,結合產官學界積極地進行各種相關之規劃。我國「奈米國家型科技計畫」已於今年一月一日正式成立,執行期間從二○○三年至二○○八年,預計將投入二三○億元的預算,顯示政府對我國奈米科技發展的重視。

Foresight Institute頒發其2003年奈米科技的費曼獎

10/13/2003, Small Times, Foresight Institute乃是一個非營利機構的奈米科技智庫,上星期六頒發將其2003年第11屆奈米科技的費曼獎,獲此獎的是在美國加州柏克萊大學的科學家Steven LouieMarvin Cohen,以及在美國加州洛杉磯大學的科學家Carlo Montemagno

Steven LouieMarvin Cohen贏得了理論方面的分類獎章,獲獎原因是它們利用了奈米碳管來建造出分子電子上和新類型感應器上的建構方塊。Marvin Cohen是一家奈米新興公司Nanomix的創始人之一,而Steven Louie則是該公司的一個顧問。Carlo Montemagno贏得了Foresight Institute實驗方面的分類獎章。他乃是在用生物世界中的系統上的特性,來從事材料和奈米元件上的設計工程。他的最後目標乃是製造出一個蘊藏有智慧的奈米元件,他認為離開其第一個實際的應用大約還有兩年,之後他可能創設一加以能夠過濾水的薄膜為產品的公司。Foresight Institute同時也將其Foresight溝通獎章頒發給CientificaPaul HolisterTim Harper。他們的奈米科技每週新聞信TNT於培育大眾對分子奈米科技的更加了解上做出了顯著的貢獻。

美國國科會給錢來研究大眾對奈米科技的態度

10/7/2003, Small Times, 美國國科會資助了Rice 大學商學院的教授Steven Currall美金83,000元,要來研究大眾對奈米科技的態度。Steven Currall是有關企業研究的教授,同時也是Rice科技和企業聯盟的主席,他接受這筆經費要來寫出一篇奈米科技的社會衝擊──評估奈米科技的公眾信任度的報告。Steven Currall是要和Rice生物和環境奈米科技中心主任Kristen Kulinowski一起來合作撰寫這份報告。


Rice 大學商學院的教授Steven Currall

以色列前總理認為奈米科技可以改變所有事物

10/2/2003, Small Times, 以色列前總理Shimon Peres,現在是以色列勞工黨領導,在45年前曾經協助發展以色列的核子計劃。現在這個已經邁入80歲的諾貝爾和平獎得主將其全部的精力花再將以色列的科學推向另外一個方向。Shimon Peres要以色列全然投入奈米科技。Shimon Peres完全信服奈米科技是未來以色列的經濟發展關鍵,這個月他飛到美國華府去對世界奈米經濟組織 (World Nano-Economic Congress) 作一個關鍵專題演講,另外也和150位美國最大的猶太捐款者開會。他表示,此趟行程的目的乃在於為以色列募集美金3億元的捐款,以便讓以色列能夠成為一個全球的奈米科技強權。


以色列前總理Shimon Peres,現在是以色列勞工黨領導

奈米材料科技:

多層薄膜材料為新材料領域中的一支新軍

9/29/2003, 中國廣州奈米科技信息中心,多層薄膜材料已成為新材料領域中的一支新軍。所謂多層薄膜材料,就是在一層厚度只有奈米級的材料上,再鋪上一層或多層性質不同的其他薄層材料,最後形成多層固態塗層。由於各層材料的電、磁及化學性質各不相同,多層薄膜材料會擁有一些奇異的特性。目前,這種製造工藝簡單的新型材料正受到各國關注,已從實驗室研究進入商業化階段,可以廣泛應用於防腐塗層、燃料電池及生物醫學移植等領域。

新出版的《科學新聞》報道說,從事多層薄膜材料研究達10年之久的麻省理工學院魯伯諾稱,多層薄膜材料的研究開發已經到了開始收穫的階段。該材料的處理工藝簡單,應用前景十分廣泛。

1991年,法國斯特拉斯堡路易斯.博斯卡大學的Decher首先提出由帶正電的聚合物和帶負電的聚合物組成2層薄膜材料的設想,由於靜電的作用,在一層材料上添加另外一層材料非常容易。此後,多層薄膜材料的研究工作進展很快。通常,研究人員將帶負電的天然襯材如玻璃片等,浸入含有大分子量的帶正電物質的溶液中,然後沖洗、乾燥,再採用含有帶負電物質的溶液,不斷重複上述過程,每一次產生的薄膜材料厚度僅有幾奈米或更薄。由於多層薄膜材料的製造可採用重複性工藝,人們可利用機器人來完成,因此這種自動化工藝很容易實現商業化。

目前,研究人員已經或即將開發的多層薄膜材料主要有以下幾種:

1、製造具有珍珠母強度的材料。俄克拉何馬州立大學化學家柯多夫,正在仿製一種具有珍珠母強度的材料。他首先在玻璃片上鋪上一層帶負電的粘土材料,然後再鋪上一層帶正電的聚合物薄膜,新產生的雙層薄膜的強度可以與珍珠母相媲美。目前,柯多夫已建立了Strala材料公司,並打算將這種材料商業化,用來製造防彈衣、航空電子設備及人造骨。

2、新型防腐蝕材料。佛羅里達州立大學的施利諾夫,正在利用2種聚合電解質(PDDAPSS)製造防腐蝕塗層。他希望這種塗層可用於保護水管以及其他接觸水的金屬。此外,他正在開發另外一種薄膜,可望用於製藥和化學工業中的分子篩選。施利諾夫還將對有相同化學結構、但互為鏡像的兩種藥物分子進行分離。在今年6月出版的《美國化學學會期刊》上,他宣佈已經研製成一種薄膜,它可讓一些分子以比其鏡像分子更快的速度擴散。他建立並自任總裁的NanoStrata公司所開發的「機器人多層薄膜施加系統」已銷往世界各地。

3、可使燃料電池在高溫條件下工作的多層薄膜材料。賓夕法尼亞州立大學的馬魯克認為,多層薄膜材料的特性使其能夠在諸如發光二極管、太陽能電池以及傳感器等高技術產品中發揮重要作用。目前,馬魯克正計劃製造用於燃料電池上的超薄傳導離子的多層薄膜,這種材料可在高溫條件下工作,而燃料電池在低溫條件下工作需要昂貴的鉑催化劑。新薄膜由大約10層帶正電的鋯鋁和帶負電的鈣鈦礦石薄膜組成。他希望這種新的薄膜可以幫助燃料電池製造廠採用成本低廉的催化劑。馬魯克還在探索由多薄層鈣鈦礦石形成的鐵電體材料。較厚的鐵電體目前用於傳感器和調速控制器中,但研究人員希望降低這種材料的厚度,以減少器件的體積,並改進其性能。

美國哈拉奧維大學也在採用多層奈米半導體顆粒結構,研製光電轉換效率更高的新型太陽能電池。

奈米研究人員發現玻璃上的微裂痕會破壞其透明度

10/10/2003, Eureka Alert, 美國Lehigh大學的科學家表示,,最近在研究玻璃的冷卻行為中,他們發現了一個重要的現象,這發現將對玻璃或是塑膠製造產業會造成重大的影響。Lehigh大學材料科學工程系系主任和教授Himanshu Jain表示,這項突破乃是藉著奈米科學以及一種老式的廚房烹調法的結合而達成的。當融熔的玻璃被快速地吹成我們所要的形狀時,這個研究團隊發現,在玻璃的最外層表面,於接觸到空氣時會產生圍觀上的裂痕,其後度量起來約有幾個奈米。這些裂痕因其尺寸的微小,光用肉眼是看不到的。但是如果將其暴露於一種較具侵蝕性的溶液,例如洗碗用的皂液,這些裂痕就會被蝕刻出來,開始擴散,溶解得比其他地方的玻璃還快,於是遺留下一個骯髒的外觀,沒有辦法被洗滌乾淨。其實這並非是骯髒,而僅僅是由這許多微觀上的裂痕所造成光的散射。

Himanshu Jain的研究團隊將其發現發表於10/6/2003期的Applied Physics Letters,其主題為: "Inhomogeneous evolution of a glass surface via free, rapid expansion"。過去的科學家和玻璃製造者均以為在施加外力下,融熔的玻璃會以一種均質的狀態擴展,而且以為玻璃成品是一種耐化學性的均質材料。Himanshu Jain已經花了超過二十年的時間,在玻璃的非晶體結構中,研究其中原子的無次序性排列和其不可預測的移動。

在電流變學的科技突破中奈米粒子逆流而上

10/8/2003, Nanotech Web, 香港科技大學中國科學院的科學家已經開發出一種塗裝奈米粒子的懸浮液,此懸浮液在打開一個電器開關之下,就可以變成和塑膠一樣的硬度。這種懸浮液可以應用在車輛控制系統中的智慧型阻尼,閥門和離合器上。香港科技大學的Ping Sheng表示,這是第一次我們可以在可控制的底下,駕馭這個非常大的分子雙極於奈米尺度上的電器領域,能夠來於0.01秒之間來產生固相─液相間的可逆性轉變。這種成果只有在進入奈米尺度系統裡方可達成,因為只有於其中我們才有可能看到這麼大的電力。

為了要證實這個巨大的電流變學上的效應,這個研究團隊使用了barium titanyl oxalate奈米粒子,於其上塗裝有310奈米厚的尿素,因為尿素乃是一種具有一個大分子雙極動量的材料。Ping ShengWeijia Wen和其他同僚讓這些粒子懸浮在一種矽膠油中,其平均大小乃是介於5070奈米之間,然後隊之施加一個電場。這樣會使得這些奈米粒子偏極化,導致它們會依著電場方向排列成柱狀體。這種柱狀體的存在意味著當以垂直於柱狀體的方向施加剪力時,這種材料就會像固體一樣地反應。這種懸浮液的靜態降服應力大約是隨著電場的增強而已線性的方式增加。

Ping Sheng表示,這種電流變學的液體可以讓許多曾經想過的應用夢想成真,因為過去傳統的電流變液體的降服應力都不足。在1980年代時已經進行了許多細節的工程研究,當時大家都公認要達到實際應用所需的降服應力是2050 kPa

Electrorheology researchers
香港科技大學電流變學的研究團隊。從左至右:  Shihe Yang, Weijia Wen, Ping Sheng Xianxiang Huang.

Mechanical properties

中國開發出未來的奈米塑膠

10/10/2003, Small Times, 根據Asiaport Daily News的報導,中國的科學家已經成功地開發出以奈米科技為基礎的塑膠生產技術,此技術可以將二氧化碳的廢氣轉變成可以生物分解的塑膠。一個中國國家科學院廣州分院的研究團隊,他們由廣州市政府的委託,進行了這項技術的研發,已經獲得了三項有關方面的專利。這個研究團隊所開發出未來奈米塑膠的製程,不僅比現有塑膠的製程所製造出來的塑膠還要解省成本,同時也不會去對環境造成破壞。

奈米晶片極奈米電子奈米機電系統科技:

電子紙已經可以用來顯示影像

10/8/2003, Technology Research News, 哈利波特小說中的一種主軸的東西,那就是有動畫電影的書,報紙和海報,不久將可以成為我們現實生活中的一部份了。現在已經有許多電子紙的科技,都蓄勢待發地要來帶給我們超薄的柔軟性顯示幕,其圖像的清楚度可以超過現在的印刷紙張。然而要讓其像素轉變的速度快到可以用來顯示影像,則一直都有困難。現在在荷蘭飛利浦研究中心的科學家已經想出一種製造電子紙的新方法,可以讓其快到可以用來顯示影像。同時所需耗的電力極少,圖像亮度也極高。此科技同時也可以用在其他科技上所需的流體控制,例如實驗室晶片 (labs-on-a-chip) 上面。

製造出這種電子紙的關鍵乃在於電子墨水,也就是可以用電力來操控的極微量的物質,如同們現在在控制顯示螢幕的像素一樣。研究中心主任Robert Hayes表示,荷蘭飛利浦研究中心所研發出來的墨水,當電力在水和染料油墨的介面間改變的話,其顯示的顏色就會隨著改變。而其他種技術則是用懸浮在液體中帶顏色的微小顆粒。飛利浦電子墨水的每一個像素都是一個非常薄的三明治體,其中含有一層懼水性的白色絕緣層,一層有色油膜層,以及一層水。因為這層絕緣層的懼水性,水不會去和其接觸,而有色油膜層就會居於其中間。有色油膜的位置可以藉由對絕緣層師加電流而改變。在有電流下,絕緣體的表面性質會改變成親水性。當水想要和絕緣層接觸時,有色油薄膜就會像窗簾一樣被移開。這些由被推向像素的一角,透過水暴露出70% 的背景。這個改變會使得像素的那部分從本來油的顏色轉變成絕緣體背景的白色。這個像素的轉變快到可以用來顯示影像。將一個像素轉成90% 的開或是觀僅需要13微秒,這相當於每秒中可以開關70次。一般完全的動態影像每秒鐘僅要轉變24次到30次。


 這個含有有色油和水的容器可以產生像素來製造出彩色的電子報紙。它們轉變的速度已經快到可以用來顯示完全的動態影像。
照片來源: 荷蘭飛利浦研究中心

不用奈米蝕刻技術來鑄造奈米管道

10/2/2003, Nanotech Web, 美國加州理工學院的科學研究團隊已經開發出一種新的製程,可以不用奈米蝕刻技術來鑄造出奈米管道。這種製程乃是應用了基本的CMOS鑄造技術,例如化學機械拋光術和熱力氧化法。加州理工學院的Choonsup Lee表示,奈米管道是奈米微射流中的一種主要的部分。奈米管道的製造技術應該是具有成本效益,管道尺寸應該是可以被精確控制,而且是和CMOS是相容的,以便能和微電子進行最終的整合。製造奈米管道最簡單的方法之一就是使用電子束的蝕刻技術,但是這種方法又太貴。因此他們覺得他們一定要開發出一種既便宜又簡單的奈米管道鑄造技術。

Choonsup Lee和其團隊首先在一個矽晶基版上加了一層100奈米厚的不定型矽。這一層的厚度將會決定後來鑄造出來奈米管道的深度。這群科學家利用光蝕刻技術來訂定其奈米管道的長度和外型,接著使用活性離子蝕刻法將多餘的不定型矽部分去除掉,然後再將之於攝氏1000度裡氧化。其所產生出來氧化物層的厚度,在本例中大約是50奈米,控制了後來奈米管道的寬度。在實際實驗中,這群科學家發現奈米管道的最小寬度可以達5奈米。下一步就是去沉積一層500奈米厚的不定型矽層,接著藉由化學機械拋光法來重新暴露出這個氧化物層。最後科學家將氧化物層蝕刻掉,來生產出一個奈米管道。他們用蒸發出來的金或是氧化矽來封裝這個奈米管道。

Nanochannel researchers
由左至右: 研究人員 Eui-Hyeok (EH) Yang, Choonsup Lee Thomas George (其團隊中的 Nosang Myung沒有參加拍照)

新型的二極體可以使電子產品更快更有效率

10/13/2003, Ohio State University Research News, 美國俄亥俄州州立大學的工程師已經設計出一種新型的二極體,此二極體比其他的元件可以傳輸更多的電流,而此研發的靈感竟然源自於一個已經40多年前的科技。和其他所謂穿隧型二極體不同,這種新型的二極體是和目前主流的矽晶科技相容的,因此電子製造廠商可以很容易地將之整合入主流的電子產品,像是行動電話和電腦等等。

俄亥俄州州立大學電機工程系和物理系的教授Paul Berger表示,電子產業界一直在追尋將穿隧型二極體和傳統電子學結合在一起的方法,以便能夠來簡化越來越複雜的電子電路。目前電腦晶片中的電路比起洛杉磯的高速公路網還要糟糕,線路來回繞來繞去,阻礙了訊號傳遞的路徑。到某種地步,整個狀況可能會全然停頓,在野無法使晶片的速度加快了。因為這種新型的二極體可以取代一般晶片上的某些電路,所以即有潛力在沒有影響晶片效能下,來簡化晶片電路的設計。這種新型的二極體的矽晶材料,每平方公分可以傳導150,000 amps,這是其他所謂矽晶穿隧型二極體電流傳導的3倍以上。

穿隧型二極體之所以獲其名乃是因為這種二極體利用了一種量子力學上的效應,也就是穿隧效應。此效應可以讓電子毫無干擾地通過許多的障礙。第一個穿隧型二極體是在1960年代被發明出來,而其發明者Leo Esaki也因而獲得1973年的諾貝爾物理獎。


俄亥俄州州立大學電機工程系物理系的教授Paul Berger

Paul Berger設計這個二極體的團隊包括俄亥俄州州立大學,美國海軍研究實驗室加州大學Riverside分校的工程師。他們將其研發成果發表於未來一期的Journal Applied Physics Letters

美國普渡大學的科學家精確地將DNA置入晶片中

10/10/2003, Purdue News, 美國普渡大學的科學家一直在研究如何使得判讀生命基因藍圖的工作能夠更簡單。最近他們已經可以很精確地將DNA的股條置入晶片中,然後將之拉伸開來,使得其中所含的密碼資訊可以被清晰地讀取。其中所包含的這兩個步驟,對未來使用DNA於電子元件和電腦上,具有相當的關鍵性。他們將它們的研究成果發表於未來一期的Journal Advanced Materials。這篇論文是由普渡大學生物醫學工程系的助理教授Albena Ivanisevic和一個物理系研究生Dorjderem Nyamjav所一起撰寫的。

Albena IvanisevicDorjderem Nyamjav首先製造出一個模板,其中含有一般市場上買得到的聚合物所製造出來的帶電荷的線條。這些聚合物線條所帶的正電荷剛好和DNA所帶的電荷相反。所以當基因物質被置放入晶片當中時,它們就會自動地被吸引到這些線條上。接著他們就使用一個針頭來拉扯這些DNA的股條,在模板的表面上將這些捲曲的DNA股條拉展開來。


美國普渡大學的科學家Dorjderem Nyamjav Albena Ivanisevic


此示意圖說明了美國普渡大學的科學家如何將DNA至放入一個晶片當中

奈米管, 奈米鬚, 奈米纖維和奈米球的進展:

 

利用奈米管來增進資訊儲存

 

10/8/2003, Technology Research News, 蘇黎士IBM研究中心,日本大阪大學以及日本奈米科技研究中心的科學家,針對利用多壁奈米碳管來製造出較密集,較有效的資訊儲存元件的可能性上,已經獲得了一個長足的進展。這個研究團隊過去已經證明了利用多壁奈米碳管的管尖,而不需用矽晶的,來在一個聚合物薄膜上寫入資訊的可行性。二位元的數據乃是利用對聚合物加熱產生凹洞來代表1,而空白則代表0的模式來寫入的。

 

現在這個研究團隊又將這個科技的成就向上提昇一步,他們已經證實使用多壁奈米碳管的管尖,可以在每平方英吋上寫入超過250 gigabytes的資料,大約相當於53DVD的容量。他們也發現介於奈米碳管的管尖和聚合物尖的導熱,要比起矽晶針尖和聚合物尖的導熱要容易許多,這使得使用奈米碳管管尖來書寫的電功效率要比傳統矽晶針尖的方法要高出許多。

 

用奈米管來捕獲電子

 

10/10/2003, Technology Research News, 義大利的Bologna大學和Trieste大學,以及美國聖母大學的科學研究團隊,已經發現一種方法來改變奈米碳管,使它們能夠很有效率地來分離電荷。這種新的方法將可能可以應用來製造出效率更高的太陽能電池。這個研究團隊在一大堆奈米碳管中間,大約於每一百根奈米碳管的管壁上面,附加上二環戊二烯亞鐵 (ferrocene) 的分子。每一個二環戊二烯亞鐵分子上面都含有兩個平面的碳環,中間夾著一個鐵原子。這種分子很容易就會釋放出一個電子。當可見光罩設到這種改造過的奈米碳管時,二環戊二烯亞鐵分子馬上就會釋出一個電子,而被奈米碳管所吸收。這些收集到的電子可以被導引來產生出一股有用的電流。科學家目前也在思考如何在奈米碳管上面,加入如染料的光收集器。

 


這張分子結構示意圖秀出一個被二環戊二烯亞鐵分子附加改造的奈米碳管。
圖中的紅球代表個別的鐵原子,當改造過的奈米碳管被光線照射時,它們馬上就會釋放出電子。

 

奈米桿的研發使得太陽能電池變成較便宜

 

9/4/2003, Economist Science Technology Quarterly