編者語：美(mei)國(guo)加(jia)州(zhou)大(da)學(xue)伯(bo)克(ke)利(li)分(fen)校(xiao)和(he)伯(bo)克(ke)利(li)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)通(tong)過(guo)打(da)造(zao)世(shi)界(jie)首(shou)個(ge)全(quan)功(gong)能(neng)性(xing)的(de)納(na)米(mi)管(guan)裝(zhuang)置(zhi)，成(cheng)功(gong)建(jian)造(zao)了(le)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)給(gei)金(jin)原(yuan)子(zi)稱(cheng)重(zhong)的(de)納(na)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)(NEMS)。以此裝置測得的金原子質量為3.25 x 10^25千克。 

                               此雙壁碳納米管納機電係統用於測量單個金原子質量


　　據美國每日科學網報道，美(mei)國(guo)加(jia)州(zhou)大(da)學(xue)伯(bo)克(ke)利(li)分(fen)校(xiao)和(he)伯(bo)克(ke)利(li)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)通(tong)過(guo)打(da)造(zao)世(shi)界(jie)首(shou)個(ge)全(quan)功(gong)能(neng)性(xing)的(de)納(na)米(mi)管(guan)裝(zhuang)置(zhi)，成(cheng)功(gong)建(jian)造(zao)了(le)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)給(gei)金(jin)原(yuan)子(zi)稱(cheng)重(zhong)的(de)納(na)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)(NEMS)。此成果發表在最新出版的《自然-納米技術》雜誌上。

　　加州大學伯克利分校物理係和伯克利實驗室材料科學部的物理學家亞曆克斯·澤特爾負責此項研究。澤特爾說："在過去的15年左右
，納機電係統推動他們製造足夠靈敏且足夠小的裝置，因此他們現在能解決給單個原子或分子稱重的問題。"

　　此(ci)新(xin)式(shi)納(na)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)質(zhi)量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)由(you)單(dan)個(ge)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)組(zu)成(cheng)，有(you)雙(shuang)層(ceng)壁(bi)，具(ju)有(you)全(quan)部(bu)電(dian)子(zi)特(te)性(xing)，且(qie)硬(ying)度(du)增(zeng)加(jia)了(le)。碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)的(de)一(yi)端(duan)可(ke)自(zi)由(you)活(huo)動(dong)，而(er)另(ling)一(yi)端(duan)入(ru)則(ze)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)個(ge)電(dian)極(ji)上(shang)，且(qie)距(ju)離(li)相(xiang)對(dui)的(de)電(dian)極(ji)相(xiang)當(dang)近(jin)。來(lai)自(zi)電(dian)池(chi)或(huo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)上(shang)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)與(yu)這(zhe)對(dui)電(dian)極(ji)相(xiang)連(lian)，導(dao)致(zhi)它(ta)以(yi)某(mou)種(zhong)波(bo)動(dong)的(de)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)振(zhen)動(dong)。

　　dangyigeyuanzihuofenzibeicunfangzaicitannamiguanshangmianshi，citannamiguandegongzhenpinlvjiuhuiyinciyuanzihuofenzidezhiliangergaibian，leisiyubutongtizhongdetiaoshuiyundongyuanhuigaibiantiaoshuibandegongzhenpinlvyiyang。ciyanjiuxiaozuchengyuankennisi·延森說："讓rang碳tan納na米mi管guan振zhen動dong很hen簡jian單dan，難nan的de就jiu是shi探tan知zhi其qi振zhen動dong的de微wei小xiao變bian化hua。我wo們men通tong過guo磁ci場chang發fa射she或huo噴pen霧wu讓rang它ta產chan生sheng了le振zhen動dong

，並bing探tan測ce到dao此ci碳tan納na米mi管guan一yi端duan的de電dian流liu變bian化hua。"

　　利用此納機電係統質量傳感器
，澤特爾小組對單個金原子稱了重量，其質量為3.25 x 10^25千克。這意味著大約3億億億個金原子才能達到1千克。

　　之zhi前qian也ye有you其qi它ta的de納na機ji電dian係xi統tong充chong當dang質zhi量liang傳chuan感gan器qi，但dan大da多duo數shu是shi由you矽gui製zhi成cheng的de
，沒mei有you一yi個ge能neng在zai室shi溫wen中zhong具ju有you測ce量liang單dan個ge原yuan子zi質zhi量liang的de本ben領ling。澤ze特te爾er小xiao組zu的de碳tan納na米mi管guan質zhi量liang傳chuan感gan器qi比bi典dian型xing的de納na機ji電dian係xi統tong共gong振zhen器qi的de體ti積ji小xiao1千倍
，可以測量直徑隻有十億分之一米和長度隻有千萬分之一米的東西。延森說："碳納米管是這一應用的理想材料，它們足夠小的尺寸使它們在室溫下足夠靈敏地感知單個原子的存在。"

　　雖然科學家通過複雜的技術――質譜儀可以測量單個原子的質量
，但此新碳納米管納機電係統質量傳感器則有一些獨特優勢
，為新的應用開啟了大門
，延森解釋說。"不(bu)像(xiang)質(zhi)譜(pu)儀(yi)
，我(wo)們(men)的(de)裝(zhuang)置(zhi)不(bu)需(xu)對(dui)中(zhong)性(xing)原(yuan)子(zi)和(he)分(fen)子(zi)進(jin)行(xing)離(li)子(zi)化(hua)，從(cong)而(er)避(bi)免(mian)損(sun)壞(huai)樣(yang)品(pin)
，如(ru)蛋(dan)白(bai)質(zhi)。同(tong)樣(yang)也(ye)不(bu)像(xiang)質(zhi)譜(pu)儀(yi)，我(wo)們(men)的(de)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)質(zhi)量(liang)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)高(gao)質(zhi)量(liang)範(fan)圍(wei)內(nei)更(geng)加(jia)靈(ling)敏(min)
，更(geng)適(shi)合(he)於(yu)測(ce)量(liang)大(da)的(de)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)如(ru)DNA。最終，我們的裝置將變得足夠小，可以集成到芯片上。"