近年来,化学家们一直在尝试以更精细的方式操纵化学反应,而不是粗暴地进行。去年四月,加州大学伯克利分校的化学家彼得·舒尔茨和物理学家保罗·麦克尤恩宣布,他们找到了一种逐个分子触发化学反应的方法。
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这项技术的核心是将一小块铂涂在原子力显微镜的微观尖端上。(这种显微镜的尖端是一个微小的悬臂梁,就像唱机的唱针一样,漂浮在样品表面上方,并对下方电子施加的力做出反应。)然后,科学家们准备了一个含有三个氮原子的叠氮化物表面,并将其浸泡在掺有氢气的酒精中。然后,他们用涂有铂的显微镜尖端敲击一个叠氮化物分子。在这种情况下,铂就像一个催化剂,刺激叠氮化物和酒精相互反应:具体来说,一个酒精分子中的两个氢原子取代了叠氮化物中的两个氮原子,形成胺,一种化学上类似于氨气的有机化合物。通过在叠氮化物表面上的一个分子之后另一个分子重复这个过程,舒尔茨和麦克尤恩绘制了胺分子的微小图案。舒尔茨说,有很多技术可以在小尺度上绘制图案,但很少有技术可以在小尺度上进行化学反应。
这一突破为纳米工程和材料科学开辟了新的可能性。更直接的价值在于,这项技术让研究人员能够观察他们在逐个分子改变世界时发生的事情。














