例如,我们把组成水分子的氢和氧分开,二者都是可以燃烧的。
小的分子,只有足球体积的几亿分之一,用机械方法,几乎是不可能捉住它,分子又是由原子组成的,操纵一个原子,就更难了,而光可以做到这一点。
一束极细的激光,产生光子流,其动量转移给物体,形成光压,再通过适当的光场分布,可以把那种极小的原子俘获在一定的位置,并可方便把移动它。实际上这就实现了对原子的操作。
控制原子或分子的手段叫光镊,对分子原子进行切割雕刻使用的是光刀。
一种材料通过改变它的分子结构及原子排列取向,进而形成新布局,那么,它的性能就会发生很大变化,这样未来我们所制造出来的电子器件,与现在相比,其功能相同,而体积则要小多少万倍。
在以后的几十年,随着原子尺度加工技术不断完善和提高,就会出现多种单原子器件和新型分子材料,如果把它们用制造机器人,最小型的就可以爬进人的血管,进行各种各样的治疗手术。
同样,用来制造卫星,卫星的体积,也会大大减少,到那时人类可能一次发射成千上万颗用于各方面的卫星,而到目前为止,人类在以往几十年间,一共才把几千颗卫星送上天。
通过科学分析和计算,改变了原子分子结构的新型材料,具有更高的强度,更轻的重量,更好的绝热和耐高温性能,在空间领域,用来做太空船的外壳,引擎或其它方面,太空船会变得更轻、更快,能够承受更为恶劣的环境,它会带着人类走的更远,会征服更多的星球。
在日常生活中,我们所看到的,用激光刻录的光盘,已经可以储存较多的信息了,但这只是一种新的输入方式,而光盘本身做为一种材料,容量还是有限的,如增加它的原子分子密度和改变它们取向,那么未来就可以把现在成千上万强光盘的信息,放进像手表大小的空间里。 一座大型图书馆全部书籍可容进一张光盘内,你拥有了这张光盘,就拥有了一座图书馆。
在生物领域,各种各样的原子和分子,以它特有的方式组合在一起,由此产生了世界万物,如果利用光镊光刀,把生命体的某些原子取出,然后,按照科学规律,重新组合,会出现什么样的结果,科学乐观的预测,这样就有可能创造出具有生命力的新物质,而它的存在形成,与我们常见的动物、植物和 生物会有所不同。
同样,利用光刀光镊,修复DNA和某些有缺陷的遗传基因,从而可以克服困扰人类的多种顽症。
21世纪,人类进入微观世界。在原子分子尺度上,对物质进行操作和加工,无疑会展现出一种相当美好的前景,并引起各方面的广泛重视。
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