

中國有一種民間藝術叫“米上刻字”,在一粒大米上少則可以刻幾個字,多則可以刻上近百字。這種藝術推廣到所有細小的物品上,就是“微雕”。利用現代科學技術,科學家已經把微雕發展到了極致,它們居然可以在比頭發絲的直徑還小得多的納米空間內繪畫。
人類頭發絲的平均直徑為80微米,而納米畫作一般為幾十納米到幾百納米。也就是說,一根頭發絲的直徑要比納米畫作的尺寸大百倍以上。因此,我們可以想象,要在如此微小的空間內作畫是多么的不容易。1990年,IBM公司的科學家在金屬鎳表面用35個惰性氣體氙原子組成“IBM”3個納米級別的英文字母。這是世界上最早的一幅納米字畫作品,之后,科學家掌握了更多的納米繪圖技術,獲得了越來越多的納米顯微美圖。
事實上,科學家不會用手直接繪制這些作品,而是借助一些高科技工具,比如掃描探針顯微鏡。這種顯微鏡不僅可以看到納米世界里的分子、原子或其他納米微粒,還可以移動這些納米微粒,讓它們組合成各式各樣的圖像。當然,科學家進行納米繪圖的方法還很多,比如他們可以通過調整外部條件來控制納米微粒的組合過程,得到意想不到的圖景。
科學家手中的高科技工具演化成“納米畫筆”,他們的作品也要電子顯微鏡才能看得見。不過,這些顯微作品可以在電腦里放大數百萬倍,這樣我們用肉眼也可以看見了。這些納米圖片起初的色彩比較單調,科學家在電腦上對這些圖片進行上色后,就得到了一幅幅漂亮的藝術作品。
每年都會有一些圖片大賽表彰那些在納米繪圖領域內表現突出的研究人員,其中最有影響力的比賽是美國材料學會舉辦的“科學與藝術”圖片大賽。本文所展示的圖片就是精選了近年來“科學與藝術”攝影大賽中的一些獲獎作品,這些作品的趣味性和藝術性都令人驚嘆。