撰文/李青
本文来自《知识就是力量》杂志
众所周知，原子是物质组成的基本单位，原子非常非常小。那么，1个原子到底有多小呢？就好比一个人站在硕大无比的地球旁边，显得微乎其微。那你知道，人的一根头发有多粗吗？头发的直径约为0.08毫米，相当于100万个原子排成一行。所以不难想象，一条只有3个原子直径之和那么粗的电线该有多细！美国斯坦福大学和美国能源部SLAC国家加速器实验室的科研小组就研发出了这样的电线，这是迄今为止世界上最细的电线，也叫纳米电线。
图为纳米电线组装成型的过程（图片来源/SLAC National Accelerator Laboratory）
纳米电线是怎么造出来的呢？
其实就像拼乐高积木一样，把一块块小的乐高按照一定的规则，一步一步地拼接在一起，最后组装成某个你想要的东西。纳米电线的基本材料是金刚石（俗称钻石），组成它的最小分子是金刚烃（一种碳氢化合物），金刚烃分子间因范德华力的作用，而彼此有着很强的吸引力。科学家就是利用金刚烃的这个特性，把硫原子（图中黄色的部分）和铜原子（图中棕色的部分）结合起来的。就像先拼成一组乐高积木，然后再一组一组地逐渐自动延伸，组装成特定的线状结构，形成导电性能很好的电芯，其周围的金刚烃分子因为范德华力的引力作用，而把电芯紧紧地包裹起来，从而形成天然的绝缘层。
纳米级的电线能够帮助缩小电路，为微小的电子设备提供更强大的计算功能。这种新的方法还能让科学家们以原子的精度来组装和控制材料，探索和发现新的、具有独特电子特性和物理特性的新型材料。目前，该科研小组已经用金刚烃造出了一维的镉基、锌基、铁基和银基纳米电线，这些材料在制造新型发电纤维、光电设备等方面具有广泛的用途。
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