為了紀(jì)念掃描隧道顯微技術(shù)發(fā)展25周年，科學(xué)家舉辦了一個(gè)名為SPMage07的國際競(jìng)賽，展示迄今為止獲得的 佳掃描隧道顯微圖像。

1、量子森林

量子森林

    該圖是由托斯藤·茲歐姆巴在德國實(shí)驗(yàn)室中捕獲的圖像，它展示了鍺硅量子點(diǎn)——僅高15納米，直徑為70納米。

2、藍(lán)寶石上的陷坑

藍(lán)寶石

    隨著納米技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們找到了新的方法，可以在原子水平上進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)造。伊利諾大學(xué)的斯科特·麥克萊倫與弗米雅·瓦他納比以及大衛(wèi)·卡希爾共同合作，制作了藍(lán)寶石襯底上精密巧妙制作的陷坑圖像。通過使用千萬億分之一秒的激光脈沖撞擊其表面，這塊藍(lán)寶石被加熱了，表面留下了一道淺細(xì)的陷坑。之后，這塊藍(lán)寶石再次被撞擊加熱，就產(chǎn)生了圖中可見的內(nèi)部梯級(jí)結(jié)構(gòu)。

3、大腸埃希桿菌

大腸埃希桿菌

    這個(gè)大腸埃希桿菌展示了長僅30納米的保存完好的鞭毛。為了制作這個(gè)圖像，科學(xué)家們使用了一個(gè)原子力顯微鏡。與掃描隧道顯微技術(shù)不同，這個(gè)原子力顯微鏡的**直接與樣本表面接觸了。通過測(cè)量插入微型懸臂中的力，可以計(jì)算顯微鏡**之間的力。原子力顯微鏡非常靈敏，它們可以探測(cè)到兆分之一牛頓大小的力。

4、具有自凈能力的納米絲

納米絲

    許多植物的葉片，包括荷花葉片，展示出了自我清潔的屬性。所謂的“荷花效應(yīng)”指的是，每一滴落在植物葉片上的雨滴都沖洗掉了其上的灰塵粒子，然而，這就減少了植物進(jìn)行光合作用的能力，從而導(dǎo)致植物顯得雜亂且低沉。這個(gè)長寬均為2微米的原子力顯微鏡圖像顯示，科學(xué)家打算人為模擬荷花破壞灰塵的屬性——通過化學(xué)蒸鍍法，將納米絲進(jìn)行地毯狀組裝。當(dāng)水滴碰上這種超級(jí)不易被水沾濕的納米絲，水滴迅速滑落，將討厭的灰塵粒子帶走。

5、藍(lán)**

藍(lán)**

    這個(gè)藍(lán)**的圖像是在一系列的實(shí)驗(yàn)后制作成功的，這些實(shí)驗(yàn)有助于科學(xué)家們了解藻類是如何借助其細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)移動(dòng)的。物理學(xué)家西蒙·康納爾和大衛(wèi)·亞當(dāng)斯正將新的原子力顯微鏡技術(shù)應(yīng)用到生物系統(tǒng)，如細(xì)胞分裂，趨化現(xiàn)象和共生現(xiàn)象?？导{爾表示，原子力顯微鏡的精密度和靈敏度之高出乎人的意料，一個(gè)納米牛頓就相當(dāng)于網(wǎng)球場(chǎng)上兩個(gè)網(wǎng)球手之間產(chǎn)生的單個(gè)地心引力。這太神奇了！

6、碳納米管發(fā)出的電荷

電荷

    科學(xué)家們使用靜電力顯微鏡獲取了這張絳蟲狀的圖像，圖中展示了直徑為18納米的碳納米管發(fā)出的電荷。馬瑞茲·茲德洛杰克表示，靜電力顯微鏡影響了靜電力，從而獲取了這些圖像，這是無法通過掃描隧道顯微技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。茲德洛杰克說：“靜電力顯微鏡是一種非常簡(jiǎn)易的方法，它可以在納米世界中觀察包括納米管在內(nèi)任何物體的靜電性。我希望我的研究能帶來一種新電子設(shè)備的誕生?！眻D中明亮的光暈是由納米管帽發(fā)射出的電荷所產(chǎn)生的，放電時(shí)，納米管則變暗。

7、排成環(huán)狀的溴原子

溴原子

    掃描隧道顯微技術(shù)不僅僅被用來被動(dòng)觀察單個(gè)原子，還可被用來操縱原子，如通過顯微鏡**、某種精細(xì)刻度和保持穩(wěn)定的手來將原子拾起或者將其從一側(cè)推至另一側(cè)。多倫多大學(xué)化學(xué)家楊森云利用掃描隧道顯微圖像證明“出現(xiàn)了一種分子水平的印刻新方法”，他說：“掃描隧道顯微技術(shù)是這個(gè)時(shí)期被用來操縱原子的技術(shù)，也是一種佳工具?！眻D中是對(duì)12個(gè)溴原子的近距離觀察，這12個(gè)溴原子通過分子自組裝技術(shù)排列成環(huán)形。楊先生目前正致力于納米級(jí)印刷機(jī)的研發(fā)。

8、花簇

花簇

    這個(gè)長寬都是13納米的圖像展示了，使用分子束在一個(gè)單金晶體上進(jìn)行二茚并二萘嵌苯和銅鈦菁的分層結(jié)果。這些平面有機(jī)分子顯示出了半導(dǎo)體屬性。圖中展示了分子是如何在某種狀況下進(jìn)行自我排列，這對(duì)計(jì)劃制造未來半導(dǎo)體的科學(xué)家而言意義重大。

9、血細(xì)胞似面包圈

血細(xì)胞

    這些面包圈狀的血細(xì)胞在SPMage07排名中位居**，科學(xué)家們利用它們研究細(xì)胞膜上***縮氨酸的作用。圖中展示了人類在接受phyllomelittin**后的紅血球表面，phyllomelittin是一種從猴樹蛙皮膚中分離出來的新型***縮氨酸。