台灣奈米科技新聞信, Vol. III, No. 8, 8/1/2004
Chief Editor: Dr. Sinclair T. Wang, CEO,
TAINANO, Inc.
TNN第三卷 第八期
綱目
// 臺灣成立“奈米技術産業發展協會” / 誰來消除對奈米技術的恐懼？ /
/ 華裔科學家朱棣文博士接掌美國國家實驗室主任 /
全球科研表現最優異的十個國家 /
/ 英國王子查爾斯再度發表對奈米科技的擔憂 /
美國總統科技顧問團將對布希提出建議 //
// 室溫下的超導體性質 /
震盪下的流體會產生多孔的結構 /
/ 利用薄膜聚合物的屈曲來量度其強度 / 日立萬勝燃料電池觸媒技術使用MoO2取代Pt //
// 臺灣研發奈米光碟 一張光碟可容二十部電影 / 通用電氣奈米設備將促進未來晶片微型化發展
/
/ AMD順利過渡90奈米 4000+功率不超過100W /
90奈米1MB二級緩存! Intel 64位處理器搶先曝光 /
/ 奈米馬達市場價值達120億美元 /
變壓器嗡嗡叫的原因 /
/ 美國密西根大學超快光學中心破雷射最高功率密度的記錄 /
連續性微米尺寸顆粒精確分離法 /
/ 用掃描穿隧顯微術將原子變成離子 / 用雷射燒結法將奈米粒子墨水打在金子條子上面 /
/ 人類第一次看到電子的電旋 / 利用量子井不用接點就可以使量子點放光 //
// 多功能性的單壁奈米碳管二極體 /
科學家首度揭開奈米線內部的景象 /
/ 奈米線的接點技術向前跳躍一大步 / 用分叉的奈米結構體來製造奈米電子元件 //
//
基因影響乳癌的治療成敗
/ 癌症為什麼會轉移的新見解 /
/ 幹細胞分化現象的再度確認 / 用意念來控制機器 / 控制毒癮的新方法 /
/ 可預防SARS的鼻部噴霧疫苗 /
被世界遺忘的愛滋兒童 /
/ 可以用來殺死微生物的奈米聚合物 / 科學家發現疾病中的基因 ”文法”/
/ 奈米科技可以讓能源和環境重歸和諧 / 含有奈米銀粒子的醫療用衣服 //
// G.O.D.全世界首張奈米沙發現身 / 愛車配奈米 清涼有道理 /
/ 單一粒子可以同時分身出現在兩個不同的地方 /
以同步輻射調查日本槍擊案 //
// 二氧化碳使得海洋酸度增加 /
貴州小春蟲－－前寒武紀的兩側對稱動物 /
/ 卡西尼號解開一個宇宙的時光膠囊 / 火星表面為什麼呈現鐵銹的顏色 /
/ 蒙娜麗莎微笑中的秘密訊號 / 從發表的論文看出其研究背後的隱藏動機 /
/ 首例手機病毒問世 /
安裝最新補丁的Windows XP可能出現非法共享 //
7/8/2004，中國浙江省奈米科技網，“臺灣奈米技術産業發展協會”7日成立，會員包括人造纖維、塑膠原料、合成樹脂、資訊儲存等主要産業的80多家廠商及100多位個人。臺灣知名企業台塑等都加入該協會。
臺灣“工業局”表示，奈米技術産業發展協會成立的主要任務是構建奈米技術交流與合作的平臺、協助奈米相關規範制定奈米檢測標準、協助業界創造商機以加速推動奈米技術産業化。協會未來將促成業界投入大型衍生技術投資，並以産業策略聯盟方式推動旗艦型奈米技術或産品生産計劃。
6/28/2004，中國浙江省奈米科技網，美國《科學》雜誌今日發表文章指出，我們對分子級設備的未來有很多憧憬，希望它們能進入我們體內，發現並摧毀癌細胞，修復有了病變的心臟瓣膜。現在，我們可以忘掉這些憧憬了，因爲現實情況是，奈米技術已經來到我們身邊。但是在開始享受奈米技術帶來的創新的同時，我們也不得不面對它可能造成的威脅。
因此，在3月份美國加州阿納海姆 (Anaheim) 召開的美國化學學會 (American Chemical Society) 會議上，幾乎可以很自然地聽到異口同聲的抱怨聲。當時，德克薩斯州達拉斯南方衛理公會大學的毒理學家愛娃-奧伯多斯特 (Eva Oberdoerster) 告訴奈米技術研究人員說，摻有被稱爲“巴基球”(buckyball)的全碳奈米粒子的水，可以破壞魚大腦中的細胞膜。
這一說法被全球各地的報紙登了出來。研究人員和政策制定者感到很頭痛，認爲這種報道不但對公衆正確認識大多數奈米技術(包括大多數與巴基球毫無關係的應用技術)無益，而且會像玷污早先夭折的一些革命性技術(如農業生物技術和核電)那樣玷污奈米科學。奈米技術還未達到如此聲名狼藉的地步。但在全球公衆的心目中，這一領域目前正處在關鍵的十字路口。“奈米技術正在成長，”德州休士頓賴斯大學的奈米技術研究員維基-科爾文(Vicki Colvin) 說。
奈米科學的興旺源於人們認識到，把一些材料從大塊狀態分割爲極小的原子簇時，其特性會出現急劇變化。例如金子，它在大塊狀態時是惰性物質，但在奈米層級就具有高度活性，很可能成爲一種較有價值的催化劑。某些材料的電學、光學、熱學及其他屬性可能會出現類似變化。白宮科技政策辦公室主管約翰-馬伯格(John Marburger)表示，千變萬化的自然界，加上用來研究小層級物質的新工具不斷湧現，科學家們所能提出問題的種類已大大改變。“想象、利用並顯示所有處於原子水平物質的能力，有可能影響到我們周圍世界人類的方方面面。”
僅僅五年的時間，奈米技術就從一種只有很少數物理學家和化學家研究的專業技術，迅速發展爲一項全球性的科學與産業活動。在全球範圍內，政府對奈米研究的資助已翻了7倍，從1997年不到5億美元增長到2004年的35億美元以上。《Small Times》是一本在美國出版的奈米技術産業雜誌。該雜誌今年的三/四月一期指出，奈米領域的風險投資已從1997年的幾乎爲零升至2003年的3億美元，占美國所有風險投資的5%以上。已經開展奈米研究的大公司包括通用電器、朗訊、飛利浦、松下、英代爾、AMD和默克 (Merck)。
美林 (Merrill Lynch) 公司於今年4月推出了奈米技術指數，用於跟蹤這個新興産業的股票表現。戴維-雷耶斯基 (David Rejeski) 在華盛頓伍德羅威爾遜國際學者中心(Woodrow Wilson International Center for Scholars)負責展望和治理專案 (Foresight and Governance Project)。據他說，已經有130種基於奈米技術的産品投入美國市場。而根據美國政府估計，到2012年，奈米技術的經濟規模將達1萬億美元。
這已導致一些人開始擔憂，認爲該領域可能會出現意想不到的後果，而正是這種後果曾使轉基因食品和其他工業與技術革命的推出蒙上了陰影。不過他們談論的並不是在遙遠的未來，只有斑點大小、卻能自我複製的機器人是如何吞噬地球的“灰色粘質”情景。賴斯大學的奈米學家理查德-斯莫利 (Richard Smalley) 表示，製造這種東西“就算不是不可能，也會很難”。大多數奈米學家都贊同他的觀點。他們表示，一個更有可能的威脅是，從表面塗層或其他産品上釋放出的奈米粒子將造成一種新的化學污染。“我們對 (奈米材料) 對健康和環境的影響知之甚少，而且我們對它們之間的協同影響也幾乎一無所知，”雷耶斯基說道。
在過去幾年中，大約有十幾篇毒理學報告已經指出，奈米粒子對從細菌到哺乳動物的所有生物都會構成獨特的威脅。各種奈米材料究竟如何對細胞造成傷害，以及這種傷害對更高級的生命體可能意味著什麽，這些都還在研究之中。“這些都是非常初始的資料，”華盛頓國家奈米技術協調辦公室主任克萊頓-蒂格 (Clayton Teague) 說。由於現在能接觸到的經特別設計的奈米粒子非常少，因此“很難對可能的風險得出結論”。其他多數觀察家也認爲，現在開始對奈米粒子進行管制還爲時過早。但有一些觀察家表示，他們的擔憂正在加重。
美國國家奈米技術計劃 (NNI) 負責人米哈依爾-洛可 (Mihail Roco) 認爲，在和新的奈米材料打交道時，應該採取謹慎的態度。在美國，國家奈米技術計劃、環境保護署(EPA)、國家科學基金會(NSF)以及其他國家專案，正在資助奈米材料對環境影響的研究。一些觀察家對此並不滿意，他們聲稱，應把更多的奈米技術資金投入到毒理學研究中去。儘管如此，蒂格博士表示，科學家的研究並不是從零開始。“對極微小(粒子)毒理學的研究範圍很廣”，他說。這包括對電廠排放的炭黑、電焊煙塵、柴油機排放物、油漆顔料和影印機中以碳黑爲主的色粉等進行廣泛的研究。目前，監管部門根據新複合物的化學成分來評估其安全性。但當奈米材料的體積發生變化時，即使其成分保持不變，其屬性也常常會改變。科爾文女士說，甚至連決定怎樣測定奈米粒子的毒性也還不明確。監管者應當考察1奈米、還是10奈米、或是50奈米的粒子呢？他們是否應該觀察所有這三種粒子，以及介於它們之間的一切粒子？
在奈米領域大舉投資的企業也在忙著確定奈米材料的安全性。杜邦公司 (DuPont) 正爲奈米材料的毒理研究工作提供資助，其他公司也在支援賴斯等大學的研究工作。“(企業)必須確保奈米火車不出軌，因爲這關乎它們的既得利益。它們最不希望發生的事，就是在投下鉅資後卻被奈米回過頭來反咬一口，”雷耶斯基先生說。在這些努力的背後，有一個幽靈正在顯現，即新一代的環境清理站點，或者更糟的是，公衆信心正急轉直下。當年，正是同樣的信心下降給農業生物科技和核電工業帶來了毀滅性後果。
ETC集團 (原RAFI) 執行董事帕特-穆尼 (Pat Mooney) 同意這種看法。ETC集團曾帶頭反對農業生物科技。或許有一天，基於奈米技術的新奇科技會大大降低利用太陽能發電、淨化水質、並清除過去環境污染的成本，但研究人員必須小心謹慎。“如果人們對奈米科技太過厭煩，使其一開始就誤入歧途，那就會出問題。科學家們要走對路子，這點非常重要。美國國家科學基金會國際科學和工程辦公室的高級顧問朱莉婭-摩爾 (Julia Moore) 說，企業應當預先讓消費者知道，哪些産品含有奈米材料。
美國衆議院科學委員會辦公室主任戴維-戈德斯頓 (David Goldston) 說，科學家不應將公衆的擔心視爲一種無知或杞人憂天，“科學家給出的資訊應當是一種保證和承諾，而不是用花言巧語般的反唇相譏來打擊消費者的擔心。”洛可博士補充說，最後一點，美國國家奈米技術計劃必須繼續支援有關奈米科技對環境和其他方面影響的研究，並把研究結果向世人廣泛公佈。“如果你不提供資訊，人們就會覺得有什麽地方不對了，”他說。或許，這種感覺最終可能成爲令奈米技術這輛火車出軌的力量。
6/18/2004, Lawrence Berkeley National
Laboratory News, 史丹福大學華裔物理學家朱棣文博士即將接掌美國加州勞倫斯柏克萊國家實驗室
(Lawrence Berkeley National Laboratory，簡稱：LBNL)
主任。
美國加州勞倫斯柏克萊國家實驗室，年度預算高達五億多美元，執行多項自然科學領域的大型研究計畫，至今已經培育多孕育出多位諾貝爾獎得主。朱棣文博士的就任也將成為美國能源部下屬各國家實驗室中第一位華裔最高主管。
史丹福大學華裔物理學家朱棣文博士，榮獲1997年諾貝爾物理學獎。
朱棣文博士現年56歲，1976年於加州大學柏克萊分校取得物理學博士學位。因利用雷射捕獲冷卻原子而榮獲1997年諾貝爾物理學獎。對於即將成為勞倫斯柏克萊國家實驗室的第六任主任，朱棣文博士表示：對他而言，這項新職位是一個莫大的榮耀！能回到這個當初取得博士學位，工作過的實驗室，是有著幾分「回家」的溫馨。
朱棣文博士將於八月一日正式接任勞倫斯柏克萊國家實驗室主任一職。除了享有崇高的學術聲望與三十五萬美元的優渥年薪之外。如何妥善管理分配高達五億美金研究經費與四千名工作人員，也是主任一職的重責大任。
美國能源部預計將於明年一月決定是否仍由加州大學擔任勞倫斯柏克萊國家實驗室的管理者，或選擇其他機構接管這國家級實驗室。
4/12/2004, Thomson Scientific, ISI,1993年到2003年間，瑞士科學家們的平均研究論文被引用次數高居世界第一。 2004年4月12日ISI (Institute for Scientific Information)公佈近十年來，世界各國科學研究成績單，經由這份統計報告，我們將清楚地了解世界各國學術研究的品質優劣，其中，總人口約七百萬的小國－瑞士，學術論文品質卻高居全球之冠。
對一位科學家而言，能將自己的研究內容發表於高知名度期刊，這是一種榮譽。若這項研究發現能廣為其他科學家所認同、引用，這也是一大肯定，因為這意味著自己的研究工作得到了同行專家的欣賞，也意味著這項發現的重要性與再現性得到了信任。
在這份來自ISI的報告中，針對商學、教育學、電腦科學、物理學、化學、數學、工程學、太空科學、地球科學、材料科學、微生物學、醫學、免疫學、生物學、藥理學、生態學、農業科學、動植物學等二十二個主要科學研究領域，統計從1993年1月1日到2003年12月31日為止，全球各國科學家研究之平均單篇論文被引用次數並進行分析排名，其中，以瑞士科學家們的表現最為傑出，在過去的十年間，平均單篇論文被引用次數高達13.24次，領先第二名的美國(12.63)；歐洲國家－荷蘭(11.33)、丹麥(11.14)與瑞典(10.85)則是名列三、四、五名。
值得注意的是，在這十大科研強國中，有八個國家來自歐洲，兩個來自美洲，但遺憾的是，亞洲地區並無國家上榜。在歐洲地區方面：除了荷蘭、丹麥、瑞典外，英國的蘇格蘭(10.75)、英格蘭(10.74)分居六、七位；芬蘭(10.17)與比利時(9.74)则為第九與第十名。。
如果相較於2003年7月21日ISI公佈的世界各國論文被引用【總】次數排名，我們可以發現：名列前十的德國、日本、法國、義大利、與澳洲等國均不在這次排名中。換句話說，雖然這幾個國家的論文被引用【總】次數相當可觀，但是因為論文產量也多，加上論文品質優劣差雜，所以一經稀釋後，【平均單篇】論文的被引用次數就相對減少。
至於美洲地區方面，超級強國美國的科研能力仍是相當可怕！雖然平均單篇論文被引用次數些微落後於瑞士，但是論文總發表量高達2,799,593篇卻也是其他各國遠遠無法比擬的。另外，加拿大也以平均單篇論文被引用次數10.25次，名列全球第八位。
從這份報告中，我們也可以發現：科學研究的優劣與一個國家的土地面積大小、人口的多寡、並沒有太大關係。科研人才的素質、研究教育的環境與預算資源的分配反而可能才是影響一個國家科技成就的因素。
底下便是這份來自於
ISI 的名單
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排名 |
國家 |
平均單篇學術論文被引用次數 |
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1 |
瑞士 |
13.24 |
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2 |
美國 |
12.63 |
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3 |
荷蘭 |
11.33 |
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4 |
丹麥 |
11.14 |
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5 |
瑞典 |
10.85 |
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6 |
蘇格蘭 |
10.75 |
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7 |
英格蘭 |
10.74 |
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8 |
加拿大 |
10.25 |
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9 |
芬蘭 |
10.17 |
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10 |
比利時 |
9.74 |
7/14/2004, Nanotech Web, 英國的王子查爾斯再度公開發表對奈米科技的擔憂。在Independent on Sunday的報紙上，對整個人類社會沒有能夠針對奈米科技所可能帶來的的各種風險付出應該有的注意和警覺，查爾斯王子詳細地敘述了他的憂慮。
查爾斯王子表示，能夠揭開發現宇宙的奧秘是一件好事情，但是去確保這些奧秘能夠被智慧地和妥善地利用，則是另外一件重要的事情。他表示對英國皇家工程學院現在正在對奈米科技風險進行一個研究，心理面感到欣慰。這個研究乃是從2003年6月開始進行的，其研究結果在最近就應該要出爐了。
在其文章中，查爾斯王子宣示他絕對沒有用過 “grey goo，灰膠” 這個字眼。他認為這乃是針對他於2003年4月所發表對奈米科技的評論，媒體界所製造出來的過度宣染。查爾斯王子表示，他不相信有一天這些比病毒還小，會進行自我複製的奈米機器人，會失去控制地過度繁殖，最後將我們居住的整個星球吞沒。這種想法應該使其留在原處，也就是侷限在科幻小說的範疇內。
查爾斯王子在其文章中表示，
只有當社會的態度和官方的法規能夠有足夠的進展，而且其速度能夠和奈米科技開發的速度一樣，並且能夠看到有一個預警的方案將被採用，如此整個社會大眾才有可能接納奈米科技。
照片來源: PA Photos
7/20/2004, Small Times, 美國總統布希在簽署其奈米科技授權法案成為法律的半年之後，聯邦現在已經開始在執行此法律中的一些重要的部分。科技顧問團的首席科學顧問John Marburger表示，總統科技顧問團 (President’s Council of
Advisors on Science and Technology, PCAST) 將會開始對白宮提供有關奈米科技的建議和資訊。
總統科技顧問團 (President’s Council of Advisors on Science and Technology,
PCAST) 的副主席Floyd Kvamme。
總統科技顧問團的參與乃是配合此法律中的要求，也就是必須要成立一個總統的顧問團，來針對奈米科技的研究，開發，示範，教育，技術移轉，商業應用和社會暨倫理上的考量，對總統提出恰當的建議。
5/1/2004, Physical Review Focus, 劍橋的物理學家發現鑭鍶銅氧
(LaSrCuO) 超導體在290K的環境中會出現類似超導體的特有性質－歷史效應(History effect)。
劍橋的科學家Panagopoulo利用鑭鍶銅氧超導體，在290K也就是接近室溫的環境下，也呈現超導體的特性。
照片來源: Alan Hewat / Institut Laue-Langevin
超導體在超導態時基本上是具有抗磁性的，也就是會將磁場排開至超導體外面。而超導體的歷史效應 (history effect) 是指當超導體在非超導態時，先冷卻再外加磁場，或是先外加磁場後再冷卻，儘管兩種過程最後都是降至同樣溫度並外加同樣強度的磁場，但是滲透入超導體內的磁場強度卻會有些微的不同。主要原因是通過超導體的磁場在超導體內是以磁渦旋 (vortex) 的形式出現，當超導體進入超導態時，磁場無法穿入，只能進入超導體的邊緣，而當超導體在磁場狀態下冷卻時，因為磁場已進入超導體，所以在超導態時便以磁渦旋的方式存在於超導體中。
劍橋的科學家Panagopoulo利用鑭鍶銅氧超導體，在40K及290K分別觀察到這種歷史效應。在40K的歷史效應可以解釋是由超導體的磁渦旋所導致，但是在290K也就是接近室溫的環境下，這個效應要由另外一種稱為帶狀模型
(strip model) 的模型來解釋。這個模型表示超導體的超導電流或超導電子對是以微小的帶狀形式在超導體中出現，而這些超導電流被條狀的磁性區域所分隔。所以實驗結果顯示構成超導效應的區域可能再非超導態時已很小的區域存在於超導體中。
普林斯頓大學的Phuan Ong也在非超導溫度下發現了類似磁渦旋的效應，兩個方法不同的實驗卻有著相似的結果，儘管目前並不能確定這兩者之間的關係，但可以確定的是高溫超導體的非超導態可能隱含著高溫超導機制的解答。
參考文獻：
Thermal Hysteresis in the Normal-state
Magnetization of La2-xSrxCuO4 C. Panagopoulos, M. Majoros, and A. P. Petrovic
Phys. Rev. B 69, 144508
5/1/2004, Physical News Update, 科學家發現在外加震盪的條件下，可以在一些含有顆粒的流體（如玉米漿）中維持孔洞，甚至產生更複雜的結構。對一般流體來說，因為具有流動性，所以就算是在裡面戳了洞，戳完後很快地旁邊的流體便會把這洞口補起來。但是這現象對某些富含顆粒的流體而言卻不見得成立。德州大學奧斯丁分校的科學家 Deegan 等人於5/7/2004 Physical Review
Letters 發表了他們在實驗中所觀察到一些特殊的流體行為。
Deegan 等人在實驗中所用的液體是玉米澱粉或微米玻璃珠對水的混合物，為了使這些顆粒能均勻分散在水中，他們在水中加入 CsCl 或 sodium polytungstate
來調整水的密度。接著將混合好的液體倒入筒狀容器（底盤是鋁板，筒壁為壓克力，內徑 9.4 公分）中，深度 0.5 公分。實驗進行方式是將容器作垂直方向的震盪，調整各種頻率及震盪時最大瞬間加速度，並且用氣流對著流體吹出洞，同時觀察容器內流體的行為。
氣流對流體吹出洞後，是怎麼持續對流體造成影響，會因各種震盪頻率與最大加速度的條件不同而有著迥異的表現。以玉米澱粉和水所混合成的玉米漿為例，Deegan 等人實驗了由 50 到 180 Hz，0 到
25 g 範圍的條件。他們發現若加速度或震動頻率夠不高時（約小於 10 g 與 70 Hz）則流體中所吹出的洞將很快地消失，回復擾動前的平靜；但是當震盪頻率與加速度都大於這條件時，氣流對流體所產生的擾動將會長時間地維持下去。
在流體會維持展現其受擾動的條件下，不同的震盪頻率與最大加速度也會表現出不同的行為。當較高的頻率與較小的加速度（如 150 Hz 和 12 g ）時，流體中被吹出的洞將不會立刻消失，存在時間可達百萬次震盪週期；若較低的頻率與較大的加速度（如 120 Hz 與 25 g ），將會出現驚人的現象：所吹出來的洞口邊緣將不斷扭曲變形，同時向上長出手指狀的隆起，一邊蠕動一邊往週遭傳染開來，最後使整個容器內的流體變得彷彿像某種古怪的生命體一般。有趣的是，若介於這兩種狀態間，流體中的洞卻是很容易地消失掉，存在時間約只有上萬次震盪週期左右。科學家們同時也在微玻璃珠與水的混合流體中發現到類似現象。若實驗對象是一般的流體（如矽油等）則不會發生這些有趣的表現，所吹出來的洞也會在數百個震盪週期（約數秒）內消失。
Deegan 等人對這些流體的奇妙性質並沒有提出一個好的解釋。他們在 Science now 網站的受訪報導中提出一個猜想：也許是外加震盪使得流體中的顆粒運動得很快，顆粒的碰撞震動使得當洞口收縮時卡在那邊。雖然目前人類無法明確理解這類現象，但這種出乎意料的發現正勾引著人產生好奇心，不斷追尋下去。以後可別小看桌上那碗早餐玉米粥，也許它正隱藏著宇宙間無窮的奧秘！
參考文獻：
Florian S. Merkt et al, Persistent Holes in a
Fluid. Phys. Rev. Lett. 92, 184501 (2004)
7/15/2004, Nanotech Web, 美國國家標準和科技中心 (NIST) 以及IBM研究中心的科學家，藉著讓聚合物薄膜屈曲，已經有辦法來量度出超級薄的聚合物薄膜的強度。他們開發出來的新量度技術，也就是應變誘發彈性屈曲不穩定性機械量度法，SIEBIMM (strain-induced elastic buckling instability for
mechanical measurement)，所需耗的時間僅僅幾秒鐘，而且相對上極其便宜，又不需要針對材料特定性的模擬。
美國國家標準和科技中心的科學家Chris Stafford表示，他們已經開發出一種直截的結合式的，而且具有高度通驗量的工具，幾乎任何的實驗室，學術單位或是產業公司僅要做些微的投資，就可以獲得和使用它。因為這種新研發出來的工具可以量度超薄聚合物薄膜，或是其他材料薄膜的模數，厚度可以薄到5個奈米，所以這種技術極有潛力成為奈米量度上的一種重要的工具。
Chris Stafford和其團隊首先將一快要被測試材料的薄膜轉移一塊PDMS (polydimethylsiloxane) 上面。然後他們將所獲得的樣本安置在一個應變測試台上，接著對其施加壓力。較堅硬的上層薄膜和較柔軟的底層PDMS基板，會需要不同量的能量來使之變形，為了要使總合應變能量降到最低，此樣本就會導致屈曲的形成。藉著量度這個屈曲的波長，加上使用已知基板材料的特性，科學家就可以計算出這塊被測試薄膜的彈性模數。他們已經測試過從30奈米到240奈米的聚苯乙烯薄膜的彈性模數。至於沒有測試小於30奈米的薄膜，科學家表示其原因乃是在於精確量度薄膜厚度的限制，而不是由於這種技術無法量度。
此乃是一張彩色的光學顯微圖，其中顯示出一個由PDMS支撐的奈米多孔薄膜的均質屈曲狀態。
此種薄膜都被認為是下一代積體電路上的低電阻薄膜材料。
SIEBIMM測試平台照片，
其中顯示出一塊被PDMS支撐，受到應變的聚合物薄膜被夾在兩個支撐點之間。
其上的虹彩顏色乃是從微米尺度的週期性脊線的繞射現象所產生的。照片中沒有照到安置在平台下的雷射，
以及安置在平台上，用來捕捉繞射樣式的CCD。
7/22/2004，日經BP網，日立萬勝日前成功地開發出了使用氧化鉬（MoO2）取代貴金屬鉑（Pt）的燃料電池電極觸媒技術。由此能夠大幅降低燃料電池的生產成本。該公司力爭2006年∼2008年使便攜終端燃料電池的電極達到實用水平。
MoO2單位體積的觸媒性能比Pt差。日立萬勝開發出了一種可將涂在電極上的MoO2粒子直徑縮小至1nm的技術，從而提高了表面積。由此實現了與直徑約2nm的Pt粒子同等的性能。通過採用在磁帶生產中培育的磁體涂布技術，在避免相互凝結的條件下能夠將直徑1nm的MoO2均勻地涂布於碳電極上。
日立萬勝認為，該技術不僅可用於便攜終端燃料電池，還可應用於汽車燃料電池中。“MoO2觸媒的應用範圍很廣。不僅是燃料電池，還能應用於汽車尾氣凈化催化劑等各種領域”（日立萬勝）。
在實用階段中，準備使用混合涂布MoO2粒子和Pt粒子的電極。至於是只生產電極還是以膜電極（MEA，membrane electrode assemblies）的形式進行生產，目前尚未確定。
7/20/2004，中國浙江省奈米科技網，由臺灣大學物理研究所及錸德科技公司等單位共同研發的奈米光碟，一片可容納二十部電影、容量高達一百GB(十億位元)以上，將使光碟市場出現革命性的變化。台大物理研究所十九日正式將最新研發的奈米光碟交給錸德公司進行量産研發，錸德公司計劃最快三年內上市。
這項研發計劃主持人台大物理系教授蔡定平指出，利用奈米光學技術研發出來的超解析結構的近場光碟，容量是傳統光碟的一百五十倍。蔡定平說，傳統光碟(CD-R)的容量大約是零點六五GB，DVD光碟的容量大約在四點七到九點四GB之間，目前海外最新發表的藍光DVD的容量也不過二十七GB，但是由台大物理研究所研發出來的光碟，紀錄容量可大於一百GB以上。台大奈米儲存研發中心是利用奈米技術，突破繞射極限，在遠小於光波波長的距離下，進行“近場光碟”的紀錄讀寫作用。使用現有的紅光鐳射讀寫技術，將紀錄點縮小到一百奈米以下，遠小於目前DVD上的四百奈米與CD上的九百奈米的紀錄點尺寸。
7/20/2004，中國浙江省奈米科技網，紐約通用電氣公司（General Electric Co.）的科學家們於7月7日展示了一件有史以來人類製造的最小的功能設備——一個寬度大約爲10個原子的碳奈米管，它有在未來加快電腦晶片技術的發展。
該公司位於紐約尼斯卡於納中心實驗室的研究人員夢想，他們的這種由碳原子排列的薄片卷起來的類似雞網的新設備，有一天能夠成爲電腦和其他電子産品的通用半導體。該設備屬於一個正在發展的尖端技術領域。在該領域中，所有的裝置都在“奈米”的規模上設計。
據紐約州康奈爾大學的PaulMcEuen教授稱，通用電氣公司的設備非常具有潛力。他說該公司所完成的工作是科學領域向前邁出的可喜的一步，它展示了奈米管具有一些特性，正是這些特性有可能使他們製造出比以矽做原料更小的晶片。科學家稱矽晶片將在下個十年中達到它們尺寸的極限，在那之後，它們將不可能變得更小而繼續保持正常運行。然而，McEuen說奈米管也面臨著一些技術難題。其中一個就是如何把數百萬個奈米管粘連在一起協同工作。
通用電氣公司說，和以往的設計不同，該公司的奈米管能夠散發同時也能夠偵測光線。這意味著它有可能被用來完成諸如發射少量的光線照射在分子上等一些工作，從而可被應用在醫學或安全領域，McEuen說。下一代安全感測器有可能就由這些奈米管制成，用來偵測微量的化學或生物毒素，該公司稱。
7/7/2004，中國浙江省奈米科技網，據HKEPC報道，近來不少有關下一代AMD 90奈米處理器消息不斷流出，一份由散熱器廠商提供的資料顯示，AMD的SOI 90nm在熱量方面並不像Intel的那麽高，Desktop版本的Athlon 64 Socket 939 WinChester核心處理器，其4000+(2.6Ghz)將不會超過100W的功耗，而由於制程變化，其核心的大小亦由130mn的144mm平方減至83mm平方。
在Mobile方面，轉用了Oakville核心90mn看來對它沒太大影響，因爲文件中表示Mobile Athlon 64 3000+至3800至的最高功耗同樣爲35W，其採用S754介面，512k L2 Cache。 看來AMD聯合IBM是一個正確的決定。
6/30/2004，中國浙江省奈米科技網，如大家所期盼的，晶片製造業巨人Intel終於在28日正式宣佈了代號爲“Nocona”的Xeon至強處理器。該處理器是Intel首個相容32位/64位運算的處理器，支援EM64T指令集。
Intel宣稱，Nocona核心的使用將是面對企業用戶的一次具有重大意義的升級。Nocona核心至強處理器擁有16KB一級緩存、16KB追蹤緩存和1MB二級緩存，採用90奈米工藝制程，應用與Prescott相同的先進分支預測機制、支援SSE3指令集和超線程技術、採用800MHz前端匯流排。但有些人認爲Nocona核心至強處理器的推出將會影響到Intel Itanium系列處理器的銷售，因爲Itanium同樣是一款面向企業的高端處理器。
今年早些時候，Intel的首席執行官Craig Barrett曾在IDC上透露了Nocona核心的一些相關細節。Nocona將記憶體定址由32位元提升至64位，因此將會大大提高對記憶體要求高的應用程式的運行速度，如CAD一類的專業軟體。然而，Nocona僅僅使用了604根針腳，而就連之前推出的桌面處理器Prescott都採用了775根針腳。而且Nocona核心的Xeon處理器所採用的指令與AMD的Opteron和Athlon 64非常類似。AMD認爲，近一兩年內，64位的個人電腦將成爲主流。
事實上，Intel曾公開表示其Prescott系列處理器已經內建了對64位元指令的支援，不過此項功能一直沒有打開。有消息稱，Intel將會推出64位的Prescott，這在技術上非常容易實現，Intel只需打開Prescott對64位支援就可以了。Intel表示，在支援64位處理器的Windows XP 64位版推出之前，64位的處理器很難體現出性能的優勢。在我們另外一篇文章中，我們發現，當今的作業系統和軟體對這款Intel 64位處理器的支援非常糟糕，可以說這款處理器在現在這個環境還無法正常工作！
6/30/2004，中國浙江省奈米科技網，一種長度比火柴杆還要短，卻能負載，産品生命周期可高達100萬次的奈米馬達，日前正式進軍國內市場。 6月24日，新一代馬達的領導者———美國NanoMuscle公司在深圳的産品研發中心正式開業。該公司的兩位創始人———總裁麥格雷戈先生和玩具産品業務部總經理鄧佛娜接受記者獨家專訪時表示，奈米馬達填補了國內相關産業的市場空白，NanoMuscle將借助新成立的深圳研發中心，與在珠江三角洲及中國其他地區的玩具及汽車客戶建立密切的合作關係，並提供貼身的服務。
麥格雷戈告訴記者，NanoMuscle設立的深圳研發中心，還將爲珠三角玩具産業提供靜音“動力源”解決方案。 中國去年玩具産業總產值達586億元，是世界最大的玩具製造國和主要出口國，全球約75%的玩具在中國境內製造。正是看中中國汽車和玩具製造業的巨大市場，NanoMuscle在深圳設立研發中心。
在深圳研發的NanoMuscle新一代馬達，填補了中國傳統馬達市場的空白，目前正迅速取代傳統馬達。 鄧佛娜表示，傳統馬達已沒有可以改進的地方。而新一代馬達用奈米技術製造的智慧材料，代替傳統的銅線圈和磁鐵，因而比傳統馬達更輕、成本更低。 據鄧佛娜介紹，微型馬達的市場價值達120億美元，主要用於玩具與汽車行業等高産量市場。
深圳研發中心的設立，是NanoMuscle繼今年3月在香港開設地區總部後，在中國的又一重要舉措。鄧佛娜表示，新中心將成爲NanoMuscle全球研究和開發事業的重要組成部分，因爲在中國研發遠勝於在中國生産。 除了勞動力成本與人才的優勢外，鄧佛娜說，更重要的是客戶就在周圍。鄧佛娜說，華南地區擁有世界上最密集的玩具製造商群體，也擁有大批熟練的工程師與産品開發者。新研發中心在確保客戶從最初的設計階段到批量生産的過程中，能夠在其産品中採用靜音、低成本的奈米馬達，從而獲取利潤。在珠三角尤其深圳、東莞分佈著廣泛的玩具製造商，將給NanoMuscle帶來大量的商機和廣闊的市場前景。
鄧佛娜表示，奈米馬達較易與數位系統結合，大大縮短産品推出市場的時間。據透露，全球著名玩具廠商Playmates、Radica和日本麥當勞等應用NanoMuscle馬達的三款玩具現已上市，並準備在今年耶誕節期間推出更多産品。此外，NanoMuscle近期應用奈米馬達，開發了“會說話的電子書”系列產品，準備進軍國內教育裝備市場。
6/30/2004, Physics News Update, 瑞士的科學家們從微觀的角度﹐對於大型變壓器所特有的嗡嗡聲﹐首次提出了合理的解釋。
其實科學家們對於這個現象﹐早已有了解釋﹐這種嗡嗡聲乃是因變壓器裡的鐵磁性金屬芯﹐因著magnetostriction效應的緣故﹐其尺寸隨著外加的磁場改變而發出的。當變壓器中的交流電流在每於週期中改變極性(方向) 時﹐其鐵芯就會因magnetostriction效應的緣故﹐產生兩次形變。所以頻率為60Hz的交流電﹐就會產生使鐵芯每秒120次的形變。對於直徑在一公尺左右的變壓器﹐其形變雖僅約1微米﹐但這樣的大小已經足夠發出低沉的嗡嗡聲。
所謂的magnetostriction效應﹐指的是鐵磁性材料的尺寸﹐因外加的磁場而改變的一種現象﹐是於1842年由英國物理學家焦耳在鎳金屬上所發現的。然而﹐在微觀的角度上﹐如何來解析這些鐵磁性物質中到底發生了什麼事﹐一直還沒有明確的了解。
有鑒於此﹐瑞士蘇黎士聯邦工學院的 Th. Strassle與其同事﹐與伯恩大學的科學家們一同合作﹐嘗試以中子頻譜的實驗方式來對各種微觀的理論進行驗證﹐期望找出箇中的奧秘。在他們所要檢驗的理論之中﹐也包含了海森堡早在1920年代所提出的自旋交換的模型。這個理論認為﹐在鐵磁性物質中由於每兩個原子共有一個電子﹐其間的磁力交互作用﹐造成了原子間距離的改變﹐而在整體物質巨觀的層面以尺寸的改變表現出來。而外加的磁場﹐更進一步地使這種交互作用更加明顯。
為了進行這樣的實驗﹐鐵並不是最適合的磁性金屬。Strassle等人選擇了使用CsMn0.28Mg0.72Br3並利用其中的錳原子作為觀察的對象。在自然的晶體結構狀態﹐錳原子會作直線的陣列排列。而在這個實驗中﹐Strassle與其研究小組﹐將錳原子一對一對地以鎂原子分開來﹐這使得他們能夠任意地調整錳原子之間彼此的交互作用。
如此特殊安排的錳原子之間的交互作用 (實際上是受激發錳原子的能階)﹐則透過中子束散射來探測。實驗的結果與巨觀上的尺寸改變現象相似﹐但是卻與海森堡所提出的線性交互作用理論模型有相當的出入。根據Strassle等人所提出的說明﹐他們認為更高冪次的交互作用必須列入考慮﹐才能得到與實驗結果相符的解釋。
參考文獻：
Physical Review Letters 92,
257202 (2004)
7/5/2004, Physics Web, 美國密西根大學超快光學中心的科學家們﹐利用該中心的高能雷射系統(HERCULES: High Energy Repetitive CUos
LasEr System)﹐製造出功率密度達8.5x1021
watts/cm2的雷射光束﹐宣稱是至今最高的記錄。
HERCULES雷射是該中心的科學家們自製的一套鈦: 藍寶石雷射系統, 透過chirped pulse amplification (CPA) 的技術﹐可以產生達45
terawatts (1 tera = 1012)的超短脈衝(在為時27 femtosecond的脈衝裡包含了1.2焦耳的能量)。他們是運用調適光學(adaptive optics) 的原理﹐將HERCULES射出的脈衝則先是經由一可變形的鏡子反射﹐來解決波前扭曲的問題﹐再將其通過一拋物面鏡進行聚焦中﹐以達成將雷射脈衝聚焦到最小尺寸的目的。藉著改變反射鏡的形狀﹐可以用來修正雷射光束中所有的扭曲﹐以使聚焦達到最佳化。而密西根大學的研究小組﹐利用這樣的技術﹐可以使所聚焦的雷射光達到6.6-8.5x1021 watts/cm2的功率密度。
根據研究小組在今年五月份在舊金山所舉行的的CLEO會議所發表的聲明﹐他們認為最終限制聚焦功率以及其空間的解像度的因素﹐就在於雷射光波前的變動。而他們所使用的雷射光源-HERCULES ﹐比較上來說十分地穩定: 其相鄰脈衝之間的波前﹐與平均波形的差別(rms ﹐根均方值)僅有1/20。 此外值得一提的是﹐在這項實驗中所運用的CPA技術﹐乃是由該中心的主任Gerard Mourou在1980年代末期所發明的。這項技術的特點在於將一個超短脈衝在域上延長成數奈秒長進行放大﹐然後再將其壓縮回原來的大小以得到功率密度增加的超短脈衝。
由於許多需要在高電磁場中進行的實驗(如粒子加速､短脈衝x-ray ､fast ignition fusion等)﹐都仰賴於高功率密度的(雷射)光源﹐這項實驗的成就﹐可望為從事相關領域的研究人員﹐提供一項有利的工具。
6/4/2004, Eureka Alert, 科學家製造出一個微流體裝置，可以又快又好地分離微米尺寸顆粒。
以往想要分離不同大小的物質顆粒，最常使用的方法就是尺寸排除色層分析法（size exclusion chromatography, SEC）或是流動色層分析法（hydrodynamic chromatography, HDC）。不過在這些方法當中，由於大小相近的粒子，不會以同樣的路徑移動，這使得這些方法的解析度受到影響。對於後者來說，不同的流速也會影響分離的解析度。於是分離物質的速度以及解析度似乎成為了令科學家兩難的問題，不過由普林斯頓大學的Lotien R. Huang所領導的研究卻提供了一個好解答。
拜現今微型製造技術（microfabrication technology）之賜，Huang等人製造了一個以微米為單位的障礙物陣列裝置（類似彈珠台的設計），其中每一列都會與其他列錯開一點。障礙物之間的渠道，可以再細分為三個小流道。由於每個小流道的雷諾數（Reynolds number)低（約10^-3），而且是以層流（laminar flow）的形式流動，所以各個小流道的水流不會相混。
當待測物顆粒小於小流道的寬度，則待測物會在遇到障礙物時，移動到不同編號的流道，他們將這種移動方式稱為Z字模式（zigzag mode）。若待測物顆粒大於小流道寬度，則待測物即使遇到障礙物也會待在同樣編號的流道中，他們將這種移動方式稱為取代模式（displacement mode）。由於可以預知待測物顆粒行進的路徑，只要改變渠道的寬度，就可以改變分離待測物的解析度。
他們使用直徑分別為0.8、0.9、1.03微米的小珠子，以每秒400微米的流速來進行實驗，所花的時間為40秒。珠子分離結果的變異係數分別為1.1％、1.2％、1.9％。利用準彈性雷射光散射（quasi-elastic laser
light scattering）來檢驗其結果，變異係數也是在1％左右；穿透式電子顯微鏡（transmission electron microscopy）的檢驗結果顯示，這個裝置的對於顆粒大小的解析度誤差約在1∼2％左右，大約小於20奈米。
以同樣大小的珠子用流動色層分析法來分離，其結果的精確度為15％，準彈性雷射光散射則為3％，電子顯微鏡的精確度雖可小於1％，但無法在分離過程中同時進行檢驗。
他們也使用這個裝置來分離細菌的染色體，這是以電流來驅動染色體的前進，其染色體移動的模式也與用液體驅動物質顆粒一樣。所使用的細菌染色體分別為61kb以及158kb，其以重量為衡量基準的變異係數分別為12％及5％左右。不過分離時間僅花了10分鐘，相較於傳統的方法來說快了許多。 該研究團隊認為，這個裝置可以為生物學上的研究帶來重大的改進，除了取代離心機的功能之外，也許能用來分離尺寸只有些許不同的各種病毒。其他的應用上，這個裝置也可以協助分離不同大小的藥物粒子，甚至改進噴墨印表機的列印品質。
參考文獻：
Lotien Richard Huang, et al. Continuous Particle
Separation Through Deterministic Lateral Displacement. Science, 304, 987 – 990, (2004).
7/23/2004, Nanotech Web, 在瑞士蘇黎士IBM研究實驗室和瑞典Chalmers/Göteborg大學的科學家們，已經成功地利用一台掃描穿隧顯微鏡，來在單一的外加金原子 (gold adatoms) 上面增加或是移除單獨的電子，使原子變成離子。這種新開發出來的技術最終將有可能應用在記憶體的元件上，使我們能夠在僅僅一個原子中就可以儲存一個位元。
IBM研究實驗室的科學家Jascha
Repp表示，在1990年，IBM Almaden研究實驗室的科學家Don Eigler就秀出他利用一台掃描穿隧顯微鏡，可以在原子尺度的精確度下將原子準確地置放在一個表面上。而現在他們已經又達成下一個更高的境界，就是能夠來操控一個原子的電荷狀態，而不需要去將之移到另一個吸收位址，也不需要去改變其化學的環境。
Jascha Repp和其同僚所使用的是一台自製的掃描穿隧顯微鏡，其針尖乃是一根用電化學時出來的鎢絲，操作溫度介於5到60度K。首先他們將吸附到的金原子置放在一層僅有2到3個原子厚度的氯化鈉薄膜上，此薄膜乃是位於一個銅的單一晶體上。這些外加金原子被精確地置放在氯離子上面。然後他們單純地使用掃描穿隧顯微鏡的針尖，施加一個電壓脈衝，來改變外加金原子的電荷狀態。當對其施加一個正0.6 V的電壓幾秒鐘之後，就可以使得穿隧電流下降三分之一。此時外加金原子的影像呈現一種類似島嶼的形狀 (sombrero-like shape)，其島嶼突出大約比先前要矮0.5個 Angstrom，而且其週遭會出現有一種溝槽的形狀。如果在對其施加一個負1.0 V的電壓，就可以將此外加金原子恢復到其本來的形狀。
掃描穿隧顯微鏡下兩個金原子被置放在一個氯化鈉絕緣薄膜上的一張假上色的三維影像。
影像中左邊的金原子乃是被掃描穿隧顯微鏡操控，故意地將其中性電荷轉移到負電荷離子的狀態。
掃描穿隧顯微鏡下兩個金原子被置放在一個氯化鈉絕緣薄膜上的影像。
影像中左邊的金原子乃是被掃描穿隧顯微鏡操控，故意地將其中性電荷轉移到負電荷離子的狀態。
從左邊金原子週遭暗黑的溝槽就可以看出其電荷狀態被改變的事實。
經過掃描穿隧顯微鏡操控後，於其交接點附近幾何形狀的球狀模型。
其中代表 Au, Cl-, Na+, 和 copper (Cu) 的球體的顏色分別被標以金色，綠色和紅色。
7/23/2004, Nanotech Web, 一種新的雷射燒結技術可以用來鑄造金子的微結構體，未來將可以變成一種功能及強的製程，來製造出微小形的電阻或是導電電路，以供柔軟性電子產品使用。這種所謂的 ”自來水筆” 的方法乃是由一個瑞士和美國科學家結合的研究團隊所開發出來的，他們可以沉積出薄到5微米的金子的奈米墨水條子，而且同時可以用一個氬離子雷射來使之定性化。此研究團隊將其研發成果發表於Applied Physics Letter 85 13。
使用氬離子雷射 (488—515奈米) 來照射金子的奈米墨水條子不僅可以用來固化它們，同時藉著改變雷射的功率和掃描速度，也可以選擇所特定需要的電阻。到目前為止，瑞士聯邦技術學院和美國加州柏克來大學的科學家已經可以用這種 ”自來水筆” 寫出一些電阻接近1x10-6 ohm m的條子。
在原子力顯微鏡 下所觀看到的一個利用這種 ”自來水筆” 雷射微結構技術所寫出來，而且已經被調理過金子的奈米墨水條子 (其寬度為5微米)。 (照片來源: 瑞士聯邦技術學院，新興科技熱力學實驗室)
研究團隊中的科學家Tae-Youl Choi表示，這種新的技術也可以成為其它製造技術的極具吸引力的替代技術，譬如噴墨印刷技術。當今我們的噴墨印刷技術已經可以微細到30微米，但是這種新的技術卻可以在5 微米的精度上，用來固化奈米粒子，並且可以鑄造出金屬性的條子。
這種 ”自來水筆” 乃是一根拉出來的玻璃微管，被置放在一塊玻璃的基板上，然後被安裝在一個XY方向可位移的台子上。在基板的下方，而且是直接在微管底下的位置，安裝了一台倒轉型顯微鏡的一個50 X的物鏡，可以將一個雷射光束聚焦在被新寫出來的結構物上。這個研究團隊乃是用直徑為2—4奈米的奈米金粒子，擴散於甲苯中 (30 wt% and 2 vol%)，來配出其所用的奈米粒子墨水。
這種 ”自來水筆” 乃是一根拉出來的玻璃微管，被置放在一塊玻璃的基板上，然後被安裝在一個XY方向可位移的台子上。在基板的下方，而且是直接在微管底下的位置，安裝了一台倒轉型顯微鏡的一個50 X的物鏡，可以將一個雷射光束聚焦在被新寫出來的結構物上。 (照片來源: 瑞士聯邦技術學院，新興科技熱力學實驗室)
7/15/2004, Nanotech Web, 美國IBM研究中心的科學家結合了磁場共振影像技術和原子力顯微術，讓人類第一次能夠看到一個單獨電子的電旋。這種新的顯微鏡最終將有可能在原子的尺度上產生出三維的影像，同時也有可能成為未來以電旋為架構的量子電腦的讀取設備。此研究團隊將其研發成果發表於: D Rugar et al. 2004 Nature
430 329。
原子力顯微術雖然可以看到單一原子的影像，然而它僅能用來提供有關一個樣本的表面資訊。另一方面，磁場共振影像技術可以深深探入一個物體而來提供其三維的影像。磁場共振影像技術乃是在量度已經被一個磁場定向後的質子，其旋轉的磁力動量所產生的訊號。然而此技術的空間解析度仍然被限制在大約一個微米。但是現在新開發出來的技術則比其要強上40倍。
IBM Almaden研究中心的科學家Dan Rugar和其研究同僚現在已經將上述兩種技術結合在一起，開發出一台磁場共振力顯微鏡 (magnetic resonance force
microscope, MRFM)，而且已經使用此儀器來偵測出一個用氧化矽玻璃作成的樣本中，在其表面100奈米下的一個單電子的旋轉。Dan Rugar表示，一個電子的旋轉比起一個質子的旋轉要來得容易量度，因為電子的磁力動量筆直子的磁力動量要大上約600倍。但是他們最終希望能達到單一質子的敏感度。
IBM Almaden研究中心的科學家Dan Rugar和其研究同僚現在已經將上述兩種技術結合在一起，開發出一台磁場共振力顯微鏡 (magnetic resonance force
microscope, MRFM) (照片來源: D Rugar IBM 2004)
磁場共振力顯微鏡 (MRFM) 旋臂上的磁性針尖。 (照片來源: D Rugar IBM 2004)
研究中心磁場共振力顯微鏡 (MRFM)的科學團隊，Raffi Budakian, John
Mamin 和 Dan Rugar (由左至右) 是四人團隊中的三個，他們開發出磁場共振力顯微鏡，用來偵測從一單獨電子所發出的磁力訊號。團隊中Benjamin Chui 沒有在照片中。 (照片來源: D Rugar IBM 2004)
7/7/2004, Nanotech Web, 半導體性的奈米微晶體，也就是量子點，對一些發光科技的應用上，雖然其潛力即具有吸引力，但是此材料卻有一個缺點。因為量子點上面都有一層絕緣性的有機覆蓋物，科學家都無法把要激發它們所需的電力有效地輸送入奈米微晶中。現在美國Los Alamos國家實驗室和Sandia國家實驗室的科學家已經研發出一種新的技術，通過晶體外延結構上的量子井，將能量輸送入奈米微晶中，而不在需要有電力的接觸點。這種非輻射性的能量輸送方法，間接地將電子─電洞對 (electron-hole pairs)注入奈米微晶中。這些電子─電洞對之後再於其中重新合併，然後放出光線。
Los Alamos國家實驗室的科學家Victor Klimov表示，有了這種高效率的能量輸送方法，加上奈米微晶亮子點的特高流明度的特性，將使得這種由量子井/奈米微晶體複合的元件可能會成為任何有色光的有效來源，甚至於白色光也有可能。
Los Alamos國家實驗室的科學家Victor Klimov
從Sandia國家實驗室所培養出來的量子井的奈米薄膜中，將能量輸送到在奈米薄膜上面，
由Los Alamos國家實驗室所製造出來的奈米微晶體裡面，使其發出光線。
圖片來源: Los Alamos國家實驗室
7/13/2004, Nanotech Web, 美國GE公司的全球研究中心的科學家最近已經從單臂的奈米碳管中，製造出一個p-n 結合的多功能性二極體。他們沒有用加入另外一種材料的原子的方法，來摻合入單壁奈米碳管中，這個研究團隊乃是利用了靜電加工法，藉著對單壁奈米碳管施加一個電壓，來改變奈米碳管的特性。他們將其開發成果發表於Applied Physics Letters。
GE公司的全球研究中心的科學家Ji Ung Lee表示，既然奈米碳管的摻雜技術目前還沒有被完全地理解，而且在傳統的技術觀點上，使用摻合物來進行加工幾乎還是不可能的，因此最顯而易見的p-n 二極體的製造方法乃是利用一個分離的閘門，來對一根單獨的奈米碳管的兩個部分，進行靜電的加工。用一個負電壓將一個閘門偏壓，而用一個正電壓將另外一個閘門偏壓，那麼沿著一根單獨的奈米碳管就可以形成一個p-n 的交合。
Ji Ung Lee和其團隊首先利用標準的光學蝕刻法和金屬沉積技術，在一塊矽晶晶圓上製造出許多成對的分離閘門。接著他們在其上鋪上一層氧化物來充當閘門間的介電物質，然後他們使用奈米鐵粒子當作一種觸媒，應用化學蒸氣沉積法於其上再製造出一些單壁奈米碳管。這些奈米碳管的直徑大約是0.5到30奈米。最後他們再製造出這些奈米碳管的接觸點。以這種方法，他們可以在晶圓上的每平方公分製造出大約400個元件。他們選擇僅對那些具有半導體性的奈米碳管進行檢視。這些製造出來的二極體具有整流器的效果，它們都呈現出向前導電向後阻電的特性。在低的偏壓下，這些科學家表示這些原件的電流──電壓特性曲線完全依循著理想二極體的方程式，其理想係數幾乎接近一。
7/9/2004, Nanotech Web, 瑞典Lund大學的科學家首度對一根獨立存在的奈米線，以原子尺度的解析度揭開其內部的影像。在這個影像的過程中，一根砷化鎵 (GaAs) 奈米線內部的一些瑕疵都被揭發出來了，例如其中的一些平面上的雙分段 (planar twin segments) 和一些單一原子的雜質。
Lund大學的科學家Anders Mikkelsen表示，在III—V半導體 (這也是和他們所用的奈米線一樣的材料) 的例子中，所謂的截面掃描穿隧顯微技術，也就是XSTM，已經非常成功地被應用在獲取原子尺度上，摻雜物，量子點和超晶格介面的結構和分佈。現在他們就是要利用同樣的方法來檢視一些獨立存在的奈米線，因為第一，奈米線的尺寸大小似乎指出單獨原子尺度結構體，對其特性會有相當的影響，和第二，奈米線的結構可能會和其整體外觀非常不同。為了進行這個檢視，Anders Mikkelsen和其研究團隊首先將一些砷化鎵奈米線隱埋入AlGaAs的微晶體中。然後他們對此結構物進行切削，來獲得原子上平面的奈米線截面。接著他們使用掃描穿隧顯微術來檢視這些斷面。
掃描穿隧顯微術的影像中 (左上) 顯示出砷化鎵奈米線裡面的砷原子，此影像乃是由奈米線的截面上所獲取的 (圖片的右下方)。影像中可以觀察到砷原子排列方向的突然變化，這指出奈米線中的平面雙分段瑕疵。影像中也可以觀察到許多奈米線中單一原子的雜質瑕疵所造成的光亮突出點。
6/30/2004, Nanotech Web, 到目前為止，所謂在電子元件上製造奈米線和奈米管的接點，都意味著使用蝕刻技術來在其上製造出金屬的電極。但是這樣，所謂的接點就一定會變成相對地大。然而現在美國哈佛大學的科學家已經研發出一種集成式的接觸點和交接點的方法，可以克服掉這種先天大體積的限制。這種新的技術可以將矽晶奈米線上的特定選擇區域轉變成金屬性質的矽化鎳。
哈佛大學的科學家Charles Lieber表示，過去所有奈米電子元件上製造半導體性奈米線和奈米管接點的研究，都是使用光學蝕刻技術來在其上製造出金屬的接點。這種方法使得接點本身的尺寸都大大地超過奈米線和奈米管本身結構的大小，因此把奈米線體積微小的優勢都喪失殆盡了。這也激發他們要去尋找一種連接奈米線的真正的奈米解決方案，而且最終是可以被整合入大規模生產上的。
這個研究團隊藉著對一根矽晶奈米線上特定選擇區域的處理，他們可以製造出一微米長的異質結構體，其上有矽晶和矽化鎳交錯排列的區域。穿透式電子顯微鏡下可以看到這兩種物質間的介面可以達到原子尺度的突然變化。Charles Lieber表示，這些異質結構體具有很重大的意義，於其中它們界定了所謂集成奈米尺度的電晶體，同時也是人類首度可以用原子尺度的精確度，用金屬/半導體的接觸來製造出這種電晶體。尤其是後面這一點真的是非常重要，因為製造出和奈米或是分子結構體的接觸點，一直都是一個最不清楚的領域，然而對未來的任何科技卻是非常關鍵的。現在我們第一次有了一種方法，能夠每次都可以製造出達到同樣原子精密度的接觸點了。
矽化鎳 (暗黑) 和矽晶 (綠色) 的不同區域交錯排序在這根奈米線的異質結構體中，
這將可以在一根單一的奈米線中正合入許多 ”電晶體”。
用奈米線陰影遮罩技術所製造出來的一個NiSi (暗黑)/Si (光亮)/NiSi集成電晶體，其作用長度是20奈米。
其實作用長度小於10奈米的集成電晶體也已經在實驗室中被製造出來了。
利用交叉的奈米線來充當遮罩 (圖片上方)，然後將矽晶奈米線上暴露出來的部分選擇性地轉化成矽化鎳 (圖片下方，橘色/棕色)。
7/8/2004, Nanotech Web, 美國加州柏克來大學和Lawrence國家實驗室的科學家最近已經能夠從不同材質的量子點和奈米線中，製造出分叉的單晶半導體性的奈米結構體。這些新的奈米結構體未來將有可能被應用於量子電算，太陽能電池和超快速電晶體上面。
這個研究團隊乃是由溶液中來培養出晶體，然後利用介於一種閃鋅礦型態的正立方晶體結構和纖鋅礦型態的六面型晶體結構間的轉變過程，來使其產生分叉的現象。藉由一些新開發出來的技術，他們已經可以針對這個奈米結構體的每一個區域，來控制其形狀和成分。如此一來他們就可以調節這晶體的電子特性。這個研究團隊同時也開發出一套模擬的技術，因而可以事先預測各種不同型態晶體的特性。
Lawrence國家實驗室的科學家Delia
Milliron表示，他們以前已經開發出一種方法，藉著改變晶體的晶相，來製造出一種單一半導體材料─鍗化鎘─的四腳體，也就是一種具有四個分叉的結構體。因此讓他們想到，他們應該可以用超過一種材料來製造出更多種的分叉結構體，以供電子學上的應用，因為理論上任何具有兩個晶體晶相的東西，都是我們可以利用的。只要有了兩種以上的材料，產生分叉的可能性就會大大地增加。
Alivisatos 研究團隊開發出來的新技術所製造出來的奈米結構體，其中例如硒化鎘的四腳體 (圖左)，
其腳上延伸有鍗化鎘的片段 (圖右上)，於其上科學家還可以使其接序地分叉 (圖右下)。
依據這個研究團隊所言，第二種材料末端的量子桿 (quantum rods) 和量子點，都會穿透由第一代結構體所形成的障礙，而接合在一起。如果對其進行第三代的培養，握們就可以製造出交互作用更複雜的結構體。具力來講，這個研究團隊已經能夠在一根硫化鎘的奈米桿上面，培養出硒化鎘的一些延伸物。這些延伸物就可以變成電子和電洞的一些被一個障礙物分離的量子桿。此所產生出來的結構體，對控制量子的協調上可能非常有助益。科學家可以藉著改變原來硫化鎘的奈米桿或是延伸物的長度，
或是改用另外一種材料來改變障礙物的高度，來調節奈米桿的接合型態。
美國國家能源科學研究電算中心 (NERSC) 使用局部密度接近法
(local density approximation)，電荷補貼法 (charge patching method)和摺合光譜法 (folded spectrum method)
來計算，產生出一個具有原子精確度的四腳體的電子圖，此四腳體的一腳是硒化鎘，另外三隻腳是鍗化鎘。在圖左邊，綠色標示出導電帶的低能量狀態，這和圖右邊也是綠色標示的最高能量狀態的共價帶，在結構體中實體上是被分離開來的。
6/15/2004, Eureka Alert, 一項最近發表的研究論文指出：透過評估HOXB13 (human homeobox gene B13) 與IL17BR
(interleuken 17 B receptor) 這兩個基因的表現，可以精確地預測抗乳癌藥物－tamoxifen的臨床治療成敗。
對乳癌細胞而言，雌激素受體 (estrogen receptor) 就如同乳癌細胞上的一種【開關】，一但雌激素(estrogen)與雌激素受體結合後，就會啟動這項【開關】，活化細胞內一連串的訊息路徑，進而促使乳癌細胞快速地生長甚至轉移。然而，在化學結構上，Tamoxifen與雌激素有高度地相似性，它也可以與雌激素受體結合，卻「無法」啟動【開關】，「無法」促使乳癌細胞快速地生長。所以Tamoxifen作用的藥理機制有點「佔著毛坑不拉屎」的感覺，其與雌激素競爭性地佔領雌激素受體，減少雌激素啟動乳癌細胞生長【開關】的機會。
Tamoxifen是目前世界上治療乳癌所使用最多的藥物，它雖然無法直接殺死乳癌細胞，卻可以有效地減緩癌細胞的生長。不過，遺憾的是：仍有近四成的病患對此治療方式無效，而目前仍沒有可靠的檢驗方式可以事先預測：Tamoxifen是否對該乳癌病人確實具有療效。 2004年六月，哈佛大學學者Dennis. Sgroi與其研究團隊發現：HOXB13 與 IL17BR這兩個基因的活化狀態暗示著Tamoxifen對乳癌患者的治療成敗。換句話說，透過事先對這兩個基因進行檢測，Tamoxifen能將其療效發揮地更為淋漓盡致，而這項成果也已經發表於《癌症細胞》期刊(Cancer
Cell)。
在Dennis. Sgroi等人的研究中，利用微陣列（microarray）分析60例雌激素受體陽性反應 (ER-positive) 的乳癌婦女之腫瘤切片，這些病人全都接受了Tamoxifen治療，其中的32例病人存活了十年以上，但也有高達28例病人乳癌復發並且轉移。經過比較兩組病人切片樣本後，研究人員發現：HOXB13與IL17BR兩個基因表現的相對比值(ratio)應可以成為預測Tamoxifen治療成敗與否的分子標識(molecular marker)。因為在Tamoxifen 治療成效不彰的案例中，普遍出現著HOXB13基因的高度活化與IL17BR基因的低度表現的現象 。不過，研究人員們仍不清楚這些基因調控腫瘤復發與轉移的作用機制。在細胞階段的實驗結果顯示：HOXB13基因的活化會造成乳癌細胞型態上的重大改變，並促使腫瘤轉移的發生。至於對IL17BR的認識則更為缺乏，科學家們推測IL17BR應與免疫系統的調節有關。
參考文獻：
A two-gene expression ratio predicts clinical
outcome in breast cancer patients treated with tamoxifen. Cancer Cell. 5：607 (2004)
6/24/2004, Eureka Alert, 癌細胞的轉移可能是因為喚醒了身體中沈睡的胚胎發育相關轉錄因子所致。
一般來說，癌細胞進行轉移會分為幾個階段：第一個階段稱為侵犯（invasion），這個階段當中癌上皮細胞會鬆開癌細胞之間的連接，使得癌細胞「重獲自由」而能移動到其他地方去。第二個階段稱為內滲（intravasation），癌細胞穿過血管或淋巴管的內皮進入循環系統。第三個階段稱為外滲（extravasation），在這個階段當中，經過循環系統之旅洗禮的倖存者，會穿過微血管的內皮細胞到達新樂土－－其他的組織。最後的階段就是這些癌細胞的新大陸移民，在其他組織當中繁衍茁壯形成轉移的惡性腫瘤。
雖然目前已有研究披露出一些與轉移過程相關的基因，不過大部分的研究都是將癌細胞注射入循環系統中，如此便缺少了與侵犯和內滲作用相關的基因研究。而在麻省理工學院的懷德海研究所（Whitehead Institute）當中由Robert
Weinberg所領導的研究團隊，則在最近發表與癌症轉移早期相關的研究結果。
首先他們使用當紅的微陣列（microarray）技術來分析會轉移的老鼠乳癌細胞的基因表現，從中他們找到一個重要的轉錄因子：Twist。這個轉錄因子在胚胎發育的某些過程中，肩負著引發細胞移動以及組織重組的任務。而類似的細胞移動以及組織重塑情形在腫瘤轉移的時候也會發生。
他們發現Twist會使由鈣黏附素E（E-cadherin）所調控的的細胞黏附作用失效，以及產生上皮細胞的上皮-間質轉化（Epithelial- Mesenchymal Transition, EMT）。而且被阻斷了Twist表現的癌細胞其轉移的程度會降低，並且在循環系統中的癌細胞數目也有減少的現象。另外在人類乳癌中的侵犯性小葉癌（invasive lobular carcinoma）當中也觀察到Twist抑制了鈣黏附素E的表現。
因此Weinberg等人推測，癌細胞之所以能進行轉移，可能是因為喚醒身體中沈睡已久，負責胚胎早期型態發育的基因，從而啟動相關的程序，因此獲得轉移的可怕能力。
未來在臨床上也許能開發藥物以抑制Twist這類基因的表現，避免腫瘤轉移；又或者可以藉由篩檢這些基因，早期發現腫瘤未來的走向，並給予適當的治療。也許以後癌症不再是那麼令人可怕的洪水猛獸，而會變成另一種慢性病也不一定。
參考文獻：
Jing Yang, et al. Twist, a Master Regulator of
Morphogenesis, Plays an Essential Role in Tumor Metastasis. Cell(117),
927-939,2004.
6/24/2004, Science, 新的研究以更為嚴謹的實驗再次確認：幹細胞可以在體內分化為其他一般的細胞。
自從2000年發現移植到老鼠體內的骨髓細胞可以分化為肺、胃、小腸和皮膚的細胞以來，有關幹細胞在體內的分化能力就一直受到激烈的論戰。甚至有研究認為，在體內所發現的幹細胞分化現象，其實是幹細胞與其他細胞融合的結果。近年來，少數有能力處理相關課題的實驗室不斷地提出新的證據駁斥對方的論點。彼此針鋒相對，讓幹細胞研究顯得沸沸揚揚，好不熱鬧。
為了探討幹細胞在體內是否會分化，或者其實只是細胞融合而已。Krause等人將公鼠骨髓細胞注入母鼠體內，然後在母鼠的肺、肝、皮膚，尋找含有Y染色體的公鼠骨髓細胞。並且由於公鼠骨髓細胞及母鼠體內細胞內均帶有設計過的基因組，一旦雙方細胞發生融合就會產生綠色螢光，藉此計算融合細胞的數量。結果發現有0.1％至0.05％的上皮細胞帶有Y染色體，然而卻都不會發出綠色螢光。也就是說，這些上皮細胞乃是由骨髓細胞分化而成，而且沒有與體內一般細胞融合的現象。
由於受傷的組織容易發生細胞融合的現象。Krause等人認為過去在體內所發現的幹細胞融合現象，應該也是由於組織受傷所造成，與幹細胞的分化是一點關係也沒有。然而持反對意見的科學家們，則認為一切言之過早，並且希望能進行更多不同的實驗，方能針對幹細胞的體內分化能力作最終的解答。
參考文獻：
Harris R. G. Lack of a Fusion Requirement for
Development of Bone Marrow-Derived Epithelia. Science 305: 90-93, 2004
6/4/2004, New Scientist, 科學家希望能夠讓殘障人士單靠腦訊號來控制義肢。之前許多研究都著重在利用運動區的電訊號，可是一項新研究顯示，利用和計畫及動機有關的高等神經元訊息，也可以達到目標。
杜克大學的Miguel Nicolelis早先把證實利用腦中運動區的神經訊息來控制機械手臂是可行的。不過加州理工學院的神經生理學家Richard Andersen想試圖利用高等神經元的訊息來達到同樣的目的。高等神經元主要分佈在腦頂葉部分。九○年代中期，Andersen等人發現就在耳朵上方一些的腦組織涉及了計畫活動，不過並非執行活物如移動手臂。Andersen當時就懷疑這些訊號能不能用於控制義肢。幾年後，他們把一個96電極的陣列裝內三隻猴子腦中的頂葉區域。當猴子從電腦螢幕中提示要碰觸八個點的其中一個時，電腦程式就解讀電極記錄到的神經訊號。當神經活動碼被破解後，該程式就能預測猴子想要碰卻實際上不碰的點（因為得不到獎賞）。
在一開始時，程式的預測會很不準。不過當猴子一直訓練成想要碰某個點時，程式的預測就愈來愈準，猴子也得到更多獎賞。兩個月後，電腦就能以67%的準確率預測猴子的意圖。 選定認知腦區域來瞭解癱瘓病人的決定有是非常有意義的。這些區域的訊息可以用來控制義肢。這個研究的成功，也可以讓人們直接用意志來控制機器人等。亞特蘭大的神經訊息公司的神經科學家Philip Kennedy指出，甚至可能只要幾個高等神經元就能夠控制許多機器了。
麻州Cyberkinetics公司的最近已得到美國食品與藥物管制署（FDA）的許可，準備在五個四肢癱瘓的病人腦中的運動區移植晶片以解讀訊息。不過Cyberkinetics公司的科學主任John Donoghue認為把晶片植在頂葉可能有意想不到的副作用。例如你該和討厭的老闆握手時，不小心起了一個一閃而過的念頭，你就賞了他一個耳光。
參考文獻：
Musallam, S. et al. Cognitive control signals
for neural prosthetics. Science, Vol 305, Issue 5681, 258-262 , 9
July 2004.
7/9/2004, Nature News, 科學家發現，以基因轉殖後的病毒為載體將能產生古柯鹼抗體的基因送入老鼠免疫細胞中，透過免疫反應產生抗體與古柯鹼結合，以阻止古柯鹼分子通過血腦屏障進入腦中，可降低老鼠腦部對古柯鹼的亢奮反應。
欣慰快感的不再將使戒毒便得更容易
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「鐵欄杆後，是一名吸毒者因毒癮發作，四肢環抱身體而痛苦掙扎、冷汗直流的景象，他神志不清地向管理員不斷哭喊以尋求幫助，只因為毒癮的發作實在讓他痛苦難耐，感覺生不如死。」這可能是一般人對於勒戒所的印象，雖然並不是每個在這裡頭的人都是如此痛苦，但這的確突顯出毒犯戒毒的困難之處。本週才在台灣引起的禁藥解禁爭議裡，衛生署曾考慮解禁美沙酮（Methadone）這類歐美國家運用來進行「維持療法」（Maintenance
Therapy）戒癮的人工合成鴉片類藥物，然而，俄專家在今年一月通過對比研究發現，一些吸毒者在接受美沙酮戒毒療法後產生的美沙酮戒斷症候群，比吸食真正毒品而產生的依賴性更加難以根除。隨著癮君子毒癮發作就控制不了犯罪的情形已然成為社會的隱憂之一，但除此之外，難道就沒有其它辦法了嗎？
其實，相關的研究已由美國斯克利普斯研究院（Scripps Research Institute）以科學家Kim Janda為首的研究小組在上個月發表於《國家科學院期刊》（