這是一張采用高倍光學(xué)顯微鏡在透射模式下拍攝的照片。在石英玻璃上鍍有100納米厚的鋁薄膜。采用高分辨率電子束光刻制備出由準(zhǔn)光子晶體組成的納米透鏡。其中彩色亮點(diǎn)是亞波長(zhǎng)大小的反常透射洞孔，黑色是不透光鋁薄膜。透鏡的工作原理是運(yùn)用當(dāng)今最新的電磁波超級(jí)震蕩，來(lái)實(shí)現(xiàn)打破衍射極限的聚集和成像。色彩是通過(guò)PS加入的，以表達(dá)超級(jí)震蕩理論中不同波長(zhǎng)的分波組合的基本原理，因此，這個(gè)PS的藝術(shù)加工，既表達(dá)了物理本質(zhì)，也突顯其藝術(shù)的效果。
超級(jí)納米透鏡
尺度大于1微米的空間是我們常說(shuō)的宏觀世界，那里所發(fā)生的自然現(xiàn)象已經(jīng)在我們的大學(xué)物理課程里講得清清楚楚。尺度小于1納米的空間，則是我們常說(shuō)的微觀世界，那里的物理現(xiàn)象也在大學(xué)公共物理課上有所描述。那1納米到1微米這個(gè)僅僅一個(gè)微米大小的尺度空間里，蘊(yùn)藏著一個(gè)什么樣的世界呢？
近日在復(fù)旦大學(xué)展出的納米藝術(shù)展，為我們呈現(xiàn)了這一微納世界的美妙。在電子掃描顯微鏡里，不同的材料在納米尺度觀察，有的顯示出艷麗的玫瑰花圖案，有些顯示成參差的翠竹，有的是一張明媚的笑臉，還有的是一池碧綠的荷葉……
陳宜方和他的作品——納米復(fù)旦校徽古董版
這是上述的納米透鏡的另一種設(shè)計(jì)。其散射的彩虹光芒是通過(guò)PS加工形成的。表達(dá)通過(guò)這樣透鏡的可見(jiàn)光波段電磁波的衍射條紋，同時(shí)具有極強(qiáng)的藝術(shù)效果。
暢想讓科學(xué)與藝術(shù)相遇
復(fù)旦大學(xué)信息學(xué)院教授、國(guó)家“千人計(jì)劃”特聘專家陳宜方為此次納米藝術(shù)展貢獻(xiàn)了不少展品。這位納米專家與納米技術(shù)打了23年交道，當(dāng)一次發(fā)現(xiàn)用掃描電鏡拍攝的納米成果非常漂亮?xí)r，他就開(kāi)始用鏡頭捕捉微小世界中的美。20多年的時(shí)間里，他拍攝了一萬(wàn)多張這樣的照片。
陳宜方展示了自己的作品。“你看，這是我用掃描電鏡無(wú)意間捕捉到的灰塵，你可以想象這好比是一個(gè)火星，上面不平整正如火星的表面。邊上這些一粒粒由靜電造成的小灰塵顆粒，就好比是遙遠(yuǎn)的星系。”
陳宜方鏡頭下的納米藝術(shù)作品都是真實(shí)的記錄，生動(dòng)逼真，卻又充滿著藝術(shù)暢想。
正是那些“稀奇古怪”的想法，才賦予一些普通照片以藝術(shù)內(nèi)涵，頗有些“點(diǎn)石成金”之意。陳宜方的許多作品就是充分調(diào)動(dòng)了藝術(shù)中的抽象思維，比如他將微波通訊用的高頻場(chǎng)效應(yīng)管T-形柵（30微米）叫做“納米冰激凌”，令人拍案叫絕。陳宜方另一個(gè)相當(dāng)?shù)靡獾淖髌肥且粋�(gè)2微米的透鏡，他在拍照的時(shí)候突然發(fā)現(xiàn)這個(gè)透鏡就像一個(gè)泡菜的壇子頂部，更加不可思議的是，中間還有倒影，仿佛里面有水。驚喜之余，陳宜方將它命名為“納米泡菜壇”，將里面的水稱之為“納米水”。
失敗中也有樂(lè)趣
陳宜方的很多作品來(lái)源于實(shí)驗(yàn)的失敗，這大概也是一種苦中作樂(lè)的情懷。陳宜方對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的失敗，有著獨(dú)特的理解，“我們?cè)谧隹蒲泄ぷ鞯臅r(shí)候，絕大部分的時(shí)間是失敗，可以說(shuō)，我們這樣的科研一天到晚就是處于失敗的痛苦之中。但是，痛苦的東西，往往帶有一點(diǎn)奇異的色彩，而失敗的數(shù)據(jù)是最最珍貴的”。
所以陳宜方不斷自己堅(jiān)持拍攝各種科研成果，無(wú)論是成功的還是失敗的，全部收入鏡頭之下，從中他發(fā)現(xiàn)了新的樂(lè)趣，“拍攝這些照片，讓我感覺(jué)做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候就像是在玩”。
陳宜方指著一幅水滴圖片介紹說(shuō)，通過(guò)電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)，這個(gè)普通水滴的表面有一顆50多納米的灰塵掉落上去，灰塵掉落時(shí)在水滴表面形成的沖擊，好像月亮上隕石沖擊出的環(huán)形山，灰塵甚至還像彗星一樣有一條長(zhǎng)長(zhǎng)的“尾巴”。
陳宜方笑言：“失敗是成功之母。事實(shí)上，我拍了一萬(wàn)多張照片，99%是失敗的照片。我最得意的作品，也是取自失敗的科研。”
反常透射納米透鏡
也是一門(mén)藝術(shù)。”陳宜方說(shuō)：“比如在金的表面做一個(gè)環(huán)的周期性列陣，其周期小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)（400納米或者更小），不同的半徑尺寸和深度會(huì)造成它對(duì)光的不同顏色的反射，就像一個(gè)調(diào)色板。接下來(lái)，我們就要用自己的加工方法，利用這個(gè)原理做出顏色，即，結(jié)構(gòu)色。”如果該納米技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，那么可以大大提高彩色顯示的分辨率（比目前國(guó)際上實(shí)驗(yàn)室階段正在研發(fā)的分辨率高出一個(gè)多數(shù)量級(jí)），也可以改變金戒指的表面結(jié)構(gòu)，使黃金變成彩色的，推而廣之，還有各種彩色包裝紙、壁紙都可以實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，更加神奇的是，如果采用納米結(jié)構(gòu)色，可以使得巴黎圣母院上的玻璃千年不變色。“納米藝術(shù)品是真正用納米技術(shù)來(lái)制作納米結(jié)構(gòu)或者具有觀賞性的藝術(shù)品。”
陳宜方還向記者展示了他制作具有納米尺度的復(fù)旦logo。這個(gè)復(fù)旦校標(biāo)只有3微米大小，就是應(yīng)用了納米加工方法，用電子束光在硅上刻出圖案，再用等離子體干腐蝕的方法做出。其中，線寬尺寸約為100納米、線高度約為500納米。他把這個(gè)logo稱為史上最小的圖章，并希望下一步能用結(jié)構(gòu)色成功將其彩色化。
說(shuō)到本屆納米藝術(shù)展，作為指導(dǎo)老師的陳宜方說(shuō)：“讓人們領(lǐng)略到微觀世界的藝術(shù)之美，是科學(xué)人的責(zé)任。在欣賞某些納米藝術(shù)品時(shí)，還必須具備一定的基礎(chǔ)知識(shí)，才能完全真正地了解納米藝術(shù)所表現(xiàn)的真正內(nèi)涵。”
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站信息文章來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)、期刊雜志或由作者提供，其內(nèi)容并不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)，僅供參考學(xué)習(xí)所用。如遇有侵犯您的版權(quán)或其他有損您利益的行為，我們會(huì)立即進(jìn)行改正并刪除相關(guān)內(nèi)容。
