精彩纳米照片:科学与艺术的完美结合     DATE: 2020-08-26 09:48

  北京时间据《连线个月,材料研究学会即会庆祝他们在研究进程中发现的最引人注目的图片赞美科学与艺术的完美结合。如今,他们对实验样本的细致分析不仅产生具有潜在重要性的数据,还给人带来颇富美学的灵感。以下是堪比现代艺术品的11幅纳米图片,让人不禁感叹隐藏于科学世界背后的艺术之美。

  二氧化硅纳米丝具有令人大为诧异的习惯能自行组成精美的图画。香港中文大学物理学教授郝少康(S.K. Hark)在扫描电子显微镜下观看二氧化硅纳米丝时,一幅金色向日葵的画面呈现在他的眼前。与植物不同,它们的“肥料”是镓和金催化剂,能让它们长到长度只有几微米,同时直径保持在10纳米左右。郝少康教授给这幅获奖作品着色,令它们与真实的向日葵看上去更加相似。

  这张聚合体的照片看似肿瘤或大脑的横切面,出自美国伊利诺伊州阿尔贡国家实验室纳米级材料研究中心研究人员穆鲁贾纳汉拉玛纳汉(Muruganathan Ramanathan)之手。这位博士后学者拍摄了美丽物质聚合体的超薄图片,用活性氧铁蚀刻工艺以图案对其装饰,同时用热量和溶剂使其更加清澈透明。结果,它看上去更像是一幅现代艺术品,似乎与先进的科学研究不沾边。

  一天,桑迪亚国家实验室科学家杰弗布伦尼克将氧化钽晶体插入扫描电子显微镜中,开始搜集图片,他发现这台仪器并没有得到适当地清洁。幸运的是,一些小的聚苯乙烯珠子从上一次实验中遗留下来,粘在实验样本的一侧,形成了一幅令人难以置信的图案,看上去仿佛是一个人向悬崖边奔跑。布伦尼克意识到这幅图案的美术潜力,于是给其着色,提交到材料研究学会,参加“2008年科学与艺术大赛”,最终获得第二名的佳绩。

  这幅图片看上去像是一块玻璃有污迹的窗户,但其实它是晶体顶部一层薄薄铁薄膜的磁畴(magnetic domain)。这里的晶体是由镁和镓砷酸盐制成的。意大利ELETTRA同步辐射光源实验室研究人员索利曼墨索奥尼采用X光线磁循环二色性技术,结合光电子发射显微镜方法,缔造了这个惊人画面。如果你看到这幅图画时并没有感到丝毫吃惊,那一个更为简单的解释是,墨索奥尼用强大X光线的两个相对偏振分束对其样本进行拍摄,接着从一个个文件上删减数据点。


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