旧规则为何不再适用 - 彭博社

纳米技术是如何工作的？首先，它是微小的。对于今天的许多工作来说，这是一个先决条件。半导体行业需要越来越小的工具和组件来制造未来几代芯片。没有比纳米级更大的东西能够适应。同样，一些最新的燃料电池在其过滤器上携带纳米级网格。这些网格有助于从氢离子中筛选电子——这是产生电力的关键步骤。对于这样的精确工作， 纳米——来自希腊语的“矮人”——是一个完美的选择。

纳米技术的许多力量来自于当物质被缩小到分子维度时发生的转变。例如，将一块材料分解成纳米颗粒会大幅增加其表面积，通常增加数百万倍。这使得它的反应性显著增强——更快点燃或熔化，并更快地吸收。想象一下，一勺糖粉在一杯咖啡中瞬间溶解，而另一杯中的糖块几乎还没有开始失去其尖锐的角。

这有什么重要性？制药公司正在押注于纳米的更高吸收率将导致药物剂量的更高效率，许多药物以纳米颗粒的形式递送。通过使颗粒具有化学反应性，科学家们正在构建极其敏感的传感器，可以检测单个分子。

由于所有这些表面积，纳米颗粒通常表现得过于敏感。以金为例。虽然在手指上包裹或填充牙齿时是惰性的，但在其最小尺寸时，它成为一种强效催化剂——可以用来清除大气中的一氧化碳。硅谷风险投资公司Draper Fisher Jurvetson的Steve Jurvetson表示，纳米级的铝“可以催化火箭燃料”。“它真的会爆炸。”

当物质失去其重量时，会发生许多其他变化。一些纳米材料在缩小到小于光波长的尺寸时，会变得不可见。这为我们所知的不透明材料，如硅，传递光线打开了可能性。其他材料则变得极其强大。例如，碳纳米管与其表亲钻石具有相似的原子结构。这使它们坚固，但它们纤细的形状使它们像面条一样灵活——在更大的宇宙中，这种强度和柔韧性的结合是难以找到的。

纳米世界的许多方面仍然是个谜。在其微小的形式中，物质对牛顿物理学的熟悉世界几乎不予关注。重力、光学和加速度的法则代表的是平均值，而不是每个单独纳米粒子的奇特行为。对于这些原则，研究人员必须深入量子物理学。那些能够掌握这个领域并利用其力量的人，将有可能成为纳米时代的巨头。

斯蒂芬·贝克和亚当·阿斯顿在纽约