秒普：世界上最细的电线

纳米电线组装成型的图解过程。 图：SLACNational Accelerator Laboratory

众所周知，原子是物质组成的基本单位，而原子是非常非常小的。那一个原子到底有多小呢？就好比你站在硕大无比的地球边上，几乎微乎其微。那你知道，人的一根头发有多粗吗？直径约为0.08毫米，相当于一百万个原子排成一行，所以不难想象，一条只有三个原子直径和那么粗的电线该有多细！近日美国斯坦福大学和美国能源部的SLAC国家加速器实验室的科研小组就研发出了这样的电线，这是迄今为止世界上最细的电线，也叫纳米电线。

纳米电线是怎么造出来的呢？其实就像拼乐高积木­­­­­——把一块块小小的乐高，按照一定的规则，一步一步地拼接在一起，最后组装成某个你想要的东西。纳米电线的基本材料是金刚石，俗称钻石，组成它的最小分子是金刚烃，是一种碳氢化合物，因金刚烃分子间的范德华力作用，彼此有着很强的吸引力。科学家就是利用金刚烃的这个特性，把硫原子（图中黄色的部分）和铜原子（图中棕色的部分）结合起来，就像先拼成了一组乐高，然后再一组一组地，逐渐自动延伸，组装成特定的线状结构，形成导电性能很好的电芯，其周围的金刚烃分子，因为范德华力的引力作用而把电芯紧紧地包裹起来，从而形成了天然的绝缘层。

纳米级的电线能够帮助缩小电路，为微小的电子设备提供更强大的计算功能。这种新的方法还能让科学家们以原子的精度来组装和控制材料，探索和发现新的、具有独特电子特性和物理特性的新型材料。目前，该科研小组已经用金刚烃造出了一维的镉基、锌基、铁基和银基纳米电线，而这些材料在制造新型发电纤维、光电设备等方面具有广泛的用途。【缪斯de邻居首发《知识就是力量》】