超微技术——工业领域的新浪潮

随着高科技的发展,一场悄然兴起的革命——超微技术的工业时代正在来临。

自从工业革命以来,各国竞相建造规模越来越大的机器和工厂,并把它们作为国家力量的象征。但是,随着高科技的迅猛发展,人们逐渐离开了大工业时代,把机器做得越来越小。正如古老的谚语所说的那样:首先是人塑造了工具,然后是工具塑造人。“看不见”的新一代工具将会以惊人的方式塑造我们生活思维的新概念,这一天正在临近。

1988 年 5 月 27 日,美国加州大学的两位亚裔研究人员给一个长度只有千分之三英寸的试验装置加上电压。通过电子显微镜,他们看到微型马达高速地运转起来。这是人类开发超微技术的第一次突破。

制造超微装置是一项精细的工作。先把象纸一样薄的高纯硅晶片按要求涂上一层抗蚀剂,这种化学药剂受到光线照射就会分解。然后,把处理过的硅片浸入腐蚀液中,经过一段时间就在硅片上刻出电路图。然后再通过进一步的腐蚀,刻出一些元件。这些程序必须在显微镜下才能进行。经过反复多次的操作处理,一台肉眼几乎看不见的马达就产生了。

科学家从这项技术上看到了广阔的前景,使用超微马达作为媒介,带动相关器械通过人体血液到特定器官,无须剖开人体内脏即进行传统的外科手术。超微技术还是机器人的关键部分,传感器和操作器因而变得更灵活、更逼真。在其它一些领域,如宇航、交通、救生乃至家庭生活领域,超微技术都有着广泛用途。

超微世界中距离的计算是以微米为单位的,大约相当于百万分之一米, 一根头发的直径在 70~100 微米之间。在这个世界中,一些常识般的原理失效了,就象蚂蚁能够背负超过其体重几十倍的物体一样。看不见的灰尘能使得超微马达停止运转,操作人员则要戴上口罩,以免把工作台上的机器吸到嘴里去。

科学家们一直在致力于寻求大规模生产超微马达的途径,如果在这上面取得突破,超微时代也就会全面到来了。一些我们在平时看来坚硬的材料在细小的规模上会无比结实。例如,在超微工业中,硅的机械硬度就象我们意识中的钢铁一样,成为最重要的工业原料。

未来的人们,借助于种种小而又小的工具,有能力深入到微观世界和对环境作出敏感的反应。有了超微马达,原先的设施显得更加善解人意。如在提高效率和节省燃料之间找到最佳结合点;在地震频发地带,微型敏感器会发现震前的预兆,自动关闭供水、供电、供气线路,防止发生更大的灾难。毫无疑问,超微技术决定着自动化控制的未来。