漫威電影《蟻人》讓我們對「縮小術」這件事有了更多想象。一個事物被縮小到「微觀」程度後，我們會突然發現它有了很多新的價值，它可以用來做很多「大型」物體做不了的事。可是想像終歸是想象，「縮小術」似乎一直離我們很遙遠。不過最近來自MIT（麻省理工）研究團隊的一項研究讓我們對「縮小術」的想象成為現實。
研究人員發明了一種可以將物體縮小到「納米級」的方法，這種方法可以用來製造幾乎任何形狀的納米級的三維物體。而且它們還可使用各種材料，包括金屬、量子點、DNA等。這項技術可以說是納米科技的一項重大突破。
我們知道納米科技之所以備受重視，是因為它有著非常廣闊的應用前景，比如在材料領域、芯片製造領域。而在未來，納米技術在機器人與生物領域的應用更讓人們充滿期待。比如人們可以利用納米級別的機器人輸送藥物、殺死癌細胞、修正人體基因，可以說納米技術讓人類對壽命延長甚至實現永生看到希望。
未來的納米機器人
但是，現在用來創建納米結構的技術仍存在一定限制。我們可以用光刻機蝕刻出2D的納米結構，但卻無法直接創建3D結構。雖然我們可以通過2D逐層添加的方式間接生成3D納米結構，但這個過程非常緩慢且實現難度較高。雖然現在可以藉助3D打印技術直接「打印」出納米級的物體，但它們僅限於聚合物和塑料等專用材料，而這些材料在應用場景和功能方面存在諸多限制。另外，3D打印的方法只能生成「自支撐」的結構，比如可以做出實心的金字塔，但卻無法做出空心的球體。
為了解決這些問題，研究團隊利用了其幾年前曾經開發的腦組織高分辨率成像的技術。這項技術被稱為Expansion Microscopy（擴張顯微成像）：研究人員將腦組織嵌入水凝膠中，然後對其進行膨脹操作。它「變大」後，使用普通顯微鏡即可對其進行高分辨率成像。
既然這種技術可以讓物體「變大」，那麼如果進行「逆操作」會不會讓物體「變小」？按照這個思路，研究人員將體積較大的物體嵌入到膨脹的水凝膠中，然後將它們縮小到納米級，原來較大的物體由此「變小」。研究人員將這種方式稱為Implosion Fabrication（內爆製造）。
在操作過程中，研究人員首先在一塊水凝膠中加入液體溶液，使其膨脹。接下來，研究小組使用激光按照特定模板將熒光素分子結合到凝膠上。這些熒光素分子可以理解為「模具錨點」，然後研究人員再把材料固定在錨點上。最後，研究人員用酸使凝膠支架脫水，這會使附著在凝膠中的材料均勻地收縮到原來體積的千分之一。
研究團隊在縮小前創建出的複雜結構
對於這項技術，一個最令人興奮的消息是，目前世界許多生物和材料科學實驗室已經擁有了必要設備，完全可以自行將物體縮小到納米級。也就是說這項技術的未來推廣會非常快。
目前MIT的研究團隊正在探索這種技術的潛在應用，他們預計最早的應用可能會在光學領域，比如它可以用來研究光的基本特性的專用透鏡。它還可以用來製造更小、更好的透鏡，用於手機相機、顯微鏡等。當然將來這種技術還可以用來製造納米級的電子器件和機器人。
正如研究團隊負責人Edward Boyden所說：“你可以用這個做很多事情。納米制造可以開拓我們尚無法想象的前沿領域。”
如果你可以使用這項技術，你最想用它來做點什麼呢？
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