将物体缩小1000倍技术诞生，用机器人粒子治癌或成真

据美国有线新闻网（CNN）报道，麻省理工学院(MIT)的研究人员本月宣布了一项新的研究成果，他们发明了一种利用激光将物体缩小到纳米级的方法。MIT官网称，虽然离漫威电影中随时可以“变大变小”的原子战衣还很遥远，但他们可以把任何简单的结构缩小到原来的千分之一。而且在未来，这项技术普通人也能很容易掌握。

多年来，人们一直试图发明更先进的设备来制造更小的纳米材料，但MIT的这项技术却只用了最简单的实验设备，一束激光和一种吸水凝胶(通常用于婴儿尿不湿中)，这是大多数生物和工程实验室都拥有的材料。

这种被称为“内爆制造”的微型化技术可以应用于多个领域，例如开发更小的显微镜和手机镜头，制造改善日常生活的微型机器人。

据MIT官方网站消息，该研究成果已经刊登在12月13日的《科学》杂志上，麻省理工大学神经技术教授、生物工程与大脑和认知科学副教授Edward Boyden是该研究成果的最主要作者之一，他也是麻省理工学院媒体实验室、 麦戈文脑科学硏究所、科赫综合癌症研究所的成员。另一位作者Adam Marblestone是媒体实验室下属的研究机构的成员。这篇论文的主要作者还包括研究生Daniel Oran和Samuel Rodriques。

Boyden说，“通过这种方法，几乎可以将任何材料变成纳米级的3D形状。”

利用这项新技术，研究人员可以使用激光塑造任意形状和结构的聚合物支架，把其他有用的材料附着到支架上，再将其收缩，由此产生仅为原始体积千分之一的纳米级结构。

与膨胀显微镜技术采取的措施相似，研究者使用了一种吸水性很强的凝胶作为纳米加工过程的支架，这种凝胶通常用于尿不湿中。利用双光子显微镜，研究人员将荧光素分子附着在凝胶中的特定位置，荧光素分子充当锚点，可以与研究人员添加的其他类型的分子结合。

Boyden说，“你可以用激光把锚点固定在你想要的地方，然后把你想要的任何东西固定在锚点上。它可以是一个量子点，一段DNA，也可以是一个金纳米粒子。”

“这有点像胶片摄影，将凝胶中的敏感材料暴露于光下，形成潜影。然后，可以通过附加另一种材料，让潜影形成真实的图像。”Daniel Oran解释说。事实上，Daniel本身也是一位经验丰富的摄影师。他说，通过这种方式，内爆制造可以创造出各种各样的3D纳米级结构，包括梯度结构、非连通结构和多材料结构。

一旦想要的分子附着在合适的位置，研究人员就会通过加入酸来缩小整个结构。这种酸阻止了凝胶中的负电荷，使它们不再相互排斥，从而使凝胶收缩。

“多年来，人们一直试图发明更好的设备来制造更小的纳米材料，但我们意识到，只要使用现有的设备，将材料嵌入这种凝胶中，就可以将它们缩小到纳米级。”另一名研究人员Rodriques说。

MIT的研究小组目前正在探索这项技术的潜在应用，他们预计最早的一些应用可能是在光学领域，例如，制造可以用来研究光的基本性质的特殊透镜。这项技术还可以为手机摄像头、显微镜或内窥镜等应用制造更小、更好的镜头。

在更远的将来，这种新方法在现实生活中还有很多很酷的用途，如科学家们正在探索在抗癌药物中加入机器人微粒子，以便找出并“攻击”癌细胞。而且MIT表示，这项技术未来还可以用来开发比现在电子芯片更小的“纳米芯片”电子产品。

“你可以做各种各样的事情。”Boyden说，“纳米制造技术普及之后，有可能开辟我们尚未想象到的前沿领域。”

研究人员还表示，未来，这项技术普通人也很容易掌握，它甚至可以在家里或学校使用，因为所有的材料都是无毒的。Rodriques说:“现在很难想象普通人能用它来做什么。”

即便离电影中“变大变小”的原子战衣幻想还非常遥远，但人类又在微观科学世界中，迈出了一大步。