材料也可以很藝術(shù)

1、 伯明翰大學(xué)的科學(xué)家看樣子非常重視2010年的情人節(jié)，因?yàn)樗麄冎圃斐隽丝赡苁鞘澜缟献钚〉那槿斯?jié)卡片，他們讓純鈀在碳基體上進(jìn)行連續(xù)生長(zhǎng)，最后形成了這顆只有8納米大小的紅心。 The smallest snow man. courtesy Dr.David Cox. 這個(gè)只有十微米大小的雪人是用兩顆用于校正電子顯微鏡的小球焊接而成，它那小眼睛小鼻子和可愛的微笑使用會(huì)聚離子束雕刻而成，Cox博士將小雪人打上了藍(lán)光，讓整個(gè)畫面產(chǎn)生雪花飄動(dòng)的感覺。 多可愛的小雪人,世界對(duì)它來說實(shí)在是太大了。 航天飛機(jī)的外殼是多種材料工程的產(chǎn)物，能夠抵抗在返回大氣層時(shí)1500度的高溫。這是返回時(shí)航天飛機(jī)外殼的溫度場(chǎng)。 雖

2、然這張圖片看上去像一個(gè)彩色玻璃窗，但實(shí)際上它是晶體頂部一層薄薄鐵薄膜的磁疇，晶體由鎂和鎵砷酸鹽制成。意大利ELETTRA同步輻射光源實(shí)驗(yàn)室研究人員索利曼-墨索奧尼使用X射線磁循環(huán)二色性技術(shù)，結(jié)合了光噴射顯微鏡創(chuàng)建了這幅令人驚異的圖像。 耐用薄膜允許質(zhì)子經(jīng)過是燃料電池的最重要部分，在瑞士洛桑理工學(xué)院博士生塞繆爾-摩爾米特將氧化鈰和一個(gè)六角形鎳格結(jié)合在一起，制成一種耐用的物質(zhì)，可以使氫離子自由移動(dòng)。 這張圖片是電子掃描顯微鏡覆蓋一個(gè)多孔硅模具的聚合體圖像，但是對(duì)于美國(guó)德克薩斯州大學(xué)研究員法蒂赫-布約克塞林來說，這看上去非常像哈得孫河畔的森林 在aqueous solution中生長(zhǎng)的ZnO的SEM

3、. 這是鋅的樹枝晶的1300倍放大相，在室溫下ZnO粉末和 NaOH在Cu基體上進(jìn)行電子沉積后得到該枝晶。Cu基體預(yù)先被處理以產(chǎn)生一納米線層，不同沉積條件可以形成多種不同的納米結(jié)構(gòu)。 Image by Yihong Wu, National University of Singapore, Singapore 這是一張對(duì)各向異性的“patchy particles”進(jìn)行模擬所得到的自組織結(jié)構(gòu)的拼貼畫。藍(lán)色部分是二十面體，背景是蜂窩狀的點(diǎn)陣。 Image by C.R. Iacovella, Z-L. Zhang, J. Mukherjee, S.C. Glotzer, University o

4、f Michigan, Ann Arbor, Michigan, USA 和 團(tuán)隊(duì)之星 一起 硅基體上的薄金片退火后形成的結(jié)構(gòu)。該圖在SEM下放大了10萬倍后獲得，其顏色經(jīng)過了PS加深。 這是無脊椎的海生動(dòng)物苔蘚蟲的體外一部分的SEM，這照片是在研究該動(dòng)物的the skeletal calcitic elements 的晶體結(jié)構(gòu)的時(shí)候拍下的。 Image by Simon R. Hall, University of Bristol 這是一張兩百倍的光學(xué)顯微照片 ,100 nm thick TiO film on a silicon substrate that is beyond the c

5、ritical thickness and consequently starts to peel off from the surface. Image by : Martin Wagner Germany An artificially-colored scanning electron micrograph of cadmium sulfide flowers. These flowers are a few microns across and are grown in a multi-stage nucleation and growth . A collage of SEM ima

6、ges includs epitaxial heterojunctions of SnO2/VOx nanowires and flower-like arrangement of SnO2 platelets which were obtained at specific parameter combinations. Metal / metal oxide structures obtained by lithographic techniques. The image shows an osteoblast growing on the structured surface morpho

7、logy. Light microscope image of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) grown around polystyrene latex microspheres on an ITO glass plate electrode. Image by Matt Meier, University of Michigan Optical microscopy image of deposited platinum film under stress. The film was deposited with a thickness of 240 n

8、m on a silicon wafer. Image by Sohee Kim, University of Utah SEM image of a (100) oriented titania inverse opal shows the cross-section half way through a (100) plane. The image was acquired at 50,000 x andprocessed with an image manipulation software. Water on a Nanostructured Gold Surface 通過電鑄成模方法

9、制備的納米金表面上的一滴水。這些顏色是由白光反射和納米金表面上的等離子體激元所形成的。 Image by : Candace Lynch, Air Force Research Laboratory Nano-pop 這是一個(gè)側(cè)面圖，顯示了搭在兩個(gè)鎳電極間的一根硅納米線。納米線往右連著一個(gè)小的納米鎳金屬球，看起來就象是個(gè)棒棒糖，所以被稱之為納米棒棒糖。此圖由日立S-4700場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡拍攝。 Image by : Sarang Ingole, Arizona State University GaAs Sea Creatures 這是顯微鏡下的砷化鎵表面的瑕疵，拍攝的時(shí)候有氫化物氣體流過其表

10、面,利用Nomarski 相襯（微分干涉相襯）技術(shù)拍成。 Image by : Candace Lynch, Air Force Research Laboratory Gold Nanopyramids 這是位于硅基座上的納米金字塔的高分辨掃描電子顯微鏡照片。這種納米顆粒陣列具有定向的光學(xué)性能,這種特性使得人們對(duì)于納米尺度里的光和物質(zhì)的相互作用具有了更深的理解。 Image by Joel Henzie, Northwestern University Sunflowers 雙噻吩蒽（Anthradithiophene）分子的顯微圖像.這種分子由五環(huán)組成，看起來像五朵向日葵花。雖然名稱聽上去

11、很專業(yè)，但其實(shí)就是有機(jī)薄膜電晶體，可以用于顯示屏，如OLED顯示屏。 Image by Matthew Lloyd, Cornell University Pollen Dawn 這是TiO2顆粒的表面SEM照片。 此顆粒是通過形狀不變的“氣-固”替換反應(yīng)被轉(zhuǎn)化成了氧化鈦。其外觀上的粒狀表面是納米晶體銳鈦礦。此圖經(jīng)后續(xù)圖片加工，增加了顏色和照明效果。 Image by : Samuel Shian, Georgia Insitute of Technology An Early Morning Stroll into Woods 氧化錫納米線的SEM照片。 Image by : Suresh

12、Donthu, Northwestern University Ancient of Days” from classical art to quantum art 先用聚焦氦離子束在多孔硅上刻畫，隨后在氫氟酸中蝕刻出了這幅500500 m的光致發(fā)光圖案。由于量子限制效應(yīng)，腐蝕后剩下的硅的骨架能發(fā)出可見光。橙紅色勾勒出的man的臉和須發(fā)是用黑色完成的，這些黑色區(qū)域其實(shí)是用高氦束劑量來達(dá)到的。 Image by Ee Jin Teo Red Planet 兩張掃描隧道顯微鏡圖(STM)組合得到的三維圖.在Au(111)基體上沉積的HATNA構(gòu)成大地;在二茂鈷高本底壓力下曝光后的 THAP/Au(

13、111) 則構(gòu)成了天空。 Image by Sieu Ha, Princeton University, Princeton, USA Layered steps in Lanthanum Cobaltite 在La0.8Ca0.2CoO3孔洞內(nèi)形成的多層結(jié)構(gòu),揭示了材料的斷裂現(xiàn)象。 Image by Siddhartha Pathak, Drexel University, Philadelphia, USA Beauty of Nature CuInSe2薄膜上復(fù)合Cu2Se (片狀) 及InSe (針形) 晶體表面的掃描照片。 Image: Olga Volobujeva, Tallin

14、n University of Technology, Tallinn, Estonia Dirty Dice 自組裝得到的200m大小的金屬鎳骰子。SEM使用的是 the lower secondary electron (LEI) mode。當(dāng)然顏色是通過PS上色的。 Image: Timothy Leong, The Johns Hopkins University, Baltimore, USA 振控竹節(jié): 熔融拉絲法法制成的直徑大約100 m的 Ni-Mn-Ga合金纖維,呈竹節(jié)型結(jié)構(gòu)(FEG-SEM),該法是一種獨(dú)特的可用于制備具有形 狀記憶的單晶磁性顆粒的新方法. (Image:

15、Oliver Gutfleisch, IFW Dresden, Institute of Metallic Materials, Dresden, Germany) Nano-Explosions 拍自模板輔助電沉積CoFeB時(shí)溢出部分(模板已經(jīng)溶蝕,掃描電鏡圖(SEM)已增色),它說明了在納米尺度下事物總會(huì)出現(xiàn)意想不到的驚奇.（世界末日，核彈襲擊） Image: Fanny Beron, cole Polytechnique de Montral, Montral, Canada 美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家杰夫-布倫尼克將一個(gè)氧化鉭晶體插入電子掃描顯微鏡中，并開始收集相應(yīng)的呈像圖片，此時(shí)他發(fā)

16、現(xiàn)電子掃描顯微鏡并不清潔，包含有聚苯乙烯微小的珠子。但正是這種巧合形成了令人驚嘆的圖片：一個(gè)人正在向懸崖奔跑。 Image by Georff Brennecka, Sandia National Lab, USA 新加坡南洋理工大學(xué)博士后研究員楊英輝在檢測(cè)氧化鋅納米針的時(shí)候，意外地發(fā)現(xiàn)這呈現(xiàn)出典型的中國(guó)國(guó)畫風(fēng)格。通過對(duì)場(chǎng)景上色，楊英輝又繪畫了一部分，使得氧化鋅納米微觀圖成為一幅精美中國(guó)國(guó)畫。 Image by Hui Ying Yang, Nanyang Technological University, Singapore Violeta 西班牙馬德里大學(xué)維奧萊特-納瓦羅使用原子力顯微鏡捕

17、捉到幾近完美的金晶體結(jié)構(gòu)，圖片顯示的微小懸臂在晶體表面上往返轉(zhuǎn)動(dòng)，激光干涉儀在途經(jīng)拐點(diǎn)時(shí)捕捉到其中的細(xì)微活動(dòng)變化。 Image by Navarro Complutense University of Madrid, Spain Inferno 當(dāng)鎳鈦合金經(jīng)受科學(xué)家加熱的反復(fù)“虐待”，將返回至之前的狀態(tài)，使科學(xué)家能夠觀測(cè)到美麗的圖像。德國(guó)普朗克冶金研究所布里特-克拉克使用聚焦離子光束形成這些微型柱狀結(jié)構(gòu)，然后再用納米刻壓機(jī)進(jìn)行壓縮處理。最終克拉克通過傳輸電子顯微鏡呈現(xiàn)了這個(gè)微型金屬棒的張力效應(yīng)。 Image by Blythe Gore Clark Landscape 在美國(guó)斯坦福大學(xué)包哲楠和

18、她的研究小組使有機(jī)晶體管成為更加先進(jìn)的電子設(shè)備，她的一位研究生使用橫向極化光顯微鏡將有機(jī)晶體管進(jìn)行微觀轉(zhuǎn)換。從微觀上觀測(cè)，薄膜的明亮區(qū)域就像是山川湖泊，而金電極部分則像一面籬笆墻。 Image by Zihong Liu, Stanford University, USA Field of Sunflowers SiO2納米線能夠自行組成形成令人深刻印象的花卉圖案，不同于植物的是，這些花卉需要的“肥料”是鎵和金。這些催化劑可讓SiO2納米線的長(zhǎng)度增長(zhǎng)至幾微米，直徑保持在10nm左右。這幅精美納米微觀圖片與真實(shí)的向日葵頗為相似。 Image by S.K. Hark, Chinese Unive

19、rsity of Hong Kong Two Pine Trees 這兩棵小樹是硫化物納米線形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，它的“樹干”其實(shí)是大量的螺位錯(cuò)，看起來呈螺旋形態(tài)。 Image by Matthew J. Bierman, University of Wisconsin-Madison Landscape painting in microscope 一幅微小的中國(guó)風(fēng)山水畫，它們是單分散的硅膠質(zhì)顆粒在玻璃片上聚集形成的。 Image by Jianping Ge, University of California-Riverside Carbon NanoEden 碳納米“伊甸園” Image by

20、 A. John Hart, University of Michigan Nano Teddy Bear 這是在70度下利用電化學(xué)沉積設(shè)備在氧化銦涂層的玻璃基體上沉積的ZnO納米結(jié)構(gòu)的SEM照片?？雌饋硐裉稍诿藁ǘ牙锏男⌒?。 Image by Helia Jalili, University of Waterloo 和 小熊 一起 Nanoflower 通過分子束外延加工形成的晶態(tài)纖鋅礦氮化銦納米花，使用了高純的銦和高活性的氮源。 Image by PaiChun Wei, National Taiwan University The nano-grip 高長(zhǎng)徑比尺寸約250納米的環(huán)氧樹脂“

21、纖毛”緊緊地吸附、包裹住一個(gè)直徑約2.5微米大小的小球。 Image by Boaz Pokroy, Harvard University Heavy Surf in Dark Night 這是一張DEH-PPV-b-PMMA rod-coil塊狀聚合物與66% 的PMMA塊在180下所形成birefringent smectic phase并冷卻到室溫的POM顯微照片。 Image by Wei-Fang Su, National Taiwan University Sucker Rings of Squid Tentacles 這是章魚觸手的吸盤，這些紅色標(biāo)示的“小牙齒”為章魚在捕食和攀爬

22、提供了額外的抓附力，這些“小牙齒”是由背景所示的平行的管狀的小結(jié)構(gòu)組成，這樣的結(jié)構(gòu)很大程度上改善了其宏觀力學(xué)性能。 Image by James C Weaver, University of California, Riverside Nano-Santa（圣誕老人） 這個(gè)圣誕老人背的袋子都是納米管，這幅有趣的圖案是在超疏水的納米復(fù)合涂層上發(fā)現(xiàn)的，輕微的上了顏色以增強(qiáng)藝術(shù)感。 Image by Adam Steele, University of Illinois 和 圣誕老人 一起 The modern Stonehedge 通過Gallium implantation and DRIE-

23、etching方法獲得的Si納米柱排列，看起來像巨石陣吧。 Image by Nikolai Chekurov, Helsinki University of Technology Nano Spaghetti & Meatballs 這“意大利面條”是一些電子沉積形成且纏結(jié)在一起直徑約為100納米Au納米線，“肉丸子”是涂碳的基體上所生長(zhǎng)的直徑為1.5微米的Si納米顆粒和Au納米晶體。這照片表明，在納米尺度下可以形成許多完全不同形態(tài)的結(jié)構(gòu)。 Image by Blythe G. Clark (Sandia National Lab) and Dan Gia. Pollenesian Sere

24、nity Multiple species of bare and alumina coated pollen particle images obtained via SEM Image by Adam Jakus, Georgia Institute of Technology Nano-Witch 通過vapor-liquid-solid (VLS) 方法獲得的晶態(tài)纖鋅礦ZnO納米結(jié)構(gòu)的SEM照片。 Image by Wen Hsun Tu, National Taiwan University, Taipei, Taiwan Indian Summer Ni-Mn-Ga多晶體形狀記憶合

25、金的孿晶結(jié)構(gòu)，該照片在偏光顯微鏡下得到。 Image by Claudia Hrrich, IFW Dresden, Germany Dandelion Parachute Ball in the Nano-World 不同尺度的氮化硼納米管的SEM照片合成，該氮化硼納米管在1200下化學(xué)催化氣相沉積而成，不同的沉積方法可以得到多種有趣的納米管形態(tài)，這些納米管的直徑大約50納米。Image by Chee Huei Lee, Michigan Technological University, USA Squaring the Circle 這是一顆金剛石單晶體被熔融的Ni球（紅色）侵蝕的照片

26、，對(duì)厚度約為100納米的Ni片進(jìn)行燒結(jié)，使其蒸發(fā)到拋光后的金剛石基體上，在隨后的退火過程中發(fā)生了侵蝕。Image by Waldemar Smirnov, Fraunhofer Institut Angewandte Festkrperphysik, Germany Van Gogh Nanotubes SiC-SiC Composite SiC復(fù)合材料上的SEM照片，有些是SiC纖維，看起來像通過鏡筒看到的混凝土廢墟吧。 Image by Francois Willaime, CEA/Saclay, France Bad Pitch 一些微粒小球聚集在一個(gè)尺寸大約為500微米的自組裝盒子旁邊。 Image by David Gracias, Johns Hokins University Watermelon on Pand