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美國科學家成功研製出一種叫做“鐵磁紙”的奈米等級材料。

改寫自科學網
據美國Science Daily報導，日前，美國普渡大學(Purdue University)的研究人員成功研製一種磁性“鐵磁紙”，它可用於製造手術儀器中的低成本“微型發動機”，研究細胞的微型鑷子，微型機器人以及小型揚聲器等。
 
這種特殊材料是採用礦物油和氧化鐵“磁奈米微粒”浸透在普通紙張或者報紙上形成的，然後這種帶有奈米微粒的紙張可在磁場中應用。電子電腦工程兼生物醫學工程學(electrical and computer engineering and biomedical engineering)教授芭芭克－齊伊（Babak Ziaie）說：“紙張是一種多孔基體，因此我們可以在紙張上承載一些特殊的物質，使其具備獨特的功能。”
 
該新材料以低成本方式製造小型立體揚聲器，微型機器人或者具有多種用途的發動機，其中包括控制細胞的鑷子和最低程度侵入手術的柔韌性機械手指。齊伊說：“由於鐵磁紙非常柔軟，並不會對人體細胞或者組織構成損害，而且製造起來非常便宜。你可以剪裁一小塊，用於製造微型發動機。”
 
一旦普通紙張上浸入“鐵磁流體”混合物，紙張就覆蓋著一層生物塑膠薄膜，它具有一定程度的抗水性，避免液體蒸發，並能顯著提高強度、硬度和彈性等機械性能。這項新材料的詳細資料將於1月24日至28日在香港召開的第23屆微電子機械系統IEEE國際會議(the 23rd IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems)上公佈。
 
由於這項技術成本並不昂貴，不需要特殊的實驗室製造，它可普遍地應用于大學和高校製造微型機器人和其他工程科學器件。這種奈米等級磁性微粒可從商業途徑獲得，磁性微粒的直徑僅有10奈米，相當於人體頭髮的萬分之一。鐵磁奈米微粒中含有鐵原子。
 
齊伊說：“或許你未曾使用過納粒微粒，但是它們要比其他較大的微粒更容易使用，而且價格更便宜，奈米微粒的價格也非常低廉。”
 
研究人員使用一種叫做冷場發射掃描式電子顯微儀(field-emission scanning electron microscope, 中國翻成:磁場排放掃描電子顯微儀)研究奈米微粒如何灌注在某些紙張中，齊伊說：“所有類型的紙張都可以使用，但是新聞報紙和柔軟的紙張特別適合，這是由於它們具有很好的多孔性。”
 
研究人員現使用該材料製造小型懸臂致動器，這種結構非常類似於潛水艇，可在磁場中通過震動實現移動。齊伊說：“懸臂致動器非常普通，它們通常是由矽材料製成，而矽材料價格較高，要求在特殊的清潔室內製造完成。因此使用價格低廉的‘鐵磁紙’是非常好的選擇，它要比當前使用的矽材料價格便宜100倍。”
 
目前，研究人員還將鐵磁紙製造成折紙，從而研究更為複雜的設計。

Science Daily原文報導
'Ferropaper' Is New Technology for Small Motors, Robots
ScienceDaily (Jan. 6, 2010)

Purdue University Discovery park原文報導
'Ferropaper' is new technology for small motors, robots
January 5, 2010