揭開微觀世界的奧秘—迷你王國的建設

2021-01-15 理科生涯

佛土生五色莖,一花一世界,一葉一如來。相信很多人都聽過這麼一句取自《華嚴經》的佛語,以小見大。研究一朵花,而有所感,此謂『道』,然後「道生一,一生二,二生三,三生萬物」,直到我們的了解趨近於無窮。直到1665年荷蘭生物學家安東尼.凡.列文虎克發明了人類第一部顯微鏡,也因此,人們第一次在雨水中發現了我們肉眼所看不見的生物,也為人類打開了一扇新世界的大門—微觀世界。現實中的工程師,構建出各式各樣美麗的建築。而在科學家裡,也有著這麼一群人的存在,通過各式各樣的化學反應,各種微小的條件控制,在微觀的世界裡,構建出一副不足為外人道的美麗畫卷。現在,讓我們一起去揭開這神秘微觀世界的一角。

如您所見,這方方正正的中空結構,會是一絲粉末放大了兩萬倍的樣子。它是由鈷和鐵兩種金屬元素組成,是不是和我們生活中看到的鐵有很大的不同呢?當然,它也並不是一開始就是這個樣子的。科學家首先合成出的是一種正八面體的結構,然後通過正負電荷相互吸引的作用,在剛剛合成出的八面體每一條邊上慢慢生長出一層薄薄的框架,然後隨著生長時間的推移,框架逐漸變得堅固,此後,再將最開始的八面體用適當的溶劑給溶解掉,就得到了我們剛剛看到的方正的框架結構。建築學家用雙手繪製出美麗的高樓大廈;而我們做科研的,同樣也是用雙手構建出屬於我們的迷你王國,或方正,或空心,甚至是八面玲瓏。可能在我們肉眼看不到的地方,就存在著這麼一個美妙的迷你王國呢?

如您所見,這方方正正的中空結構,會是一絲粉末放大了兩萬倍的樣子。它是由鈷和鐵兩種金屬元素組成,是不是和我們生活中看到的鐵有很大的不同呢?當然,它也並不是一開始就是這個樣子的。科學家首先合成出的是一種正八面體的結構,然後通過正負電荷相互吸引的作用,在剛剛合成出的八面體每一條邊上慢慢生長出一層薄薄的框架,然後隨著生長時間的推移,框架逐漸變得堅固,此後,再將最開始的八面體用適當的溶劑給溶解掉,就得到了我們剛剛看到的方正的框架結構。建築學家用雙手繪製出美麗的高樓大廈;而我們做科研的,同樣也是用雙手構建出屬於我們的迷你王國,或方正,或空心,甚至是八面玲瓏。可能在我們肉眼看不到的地方,就存在著這麼一個美妙的迷你王國呢?

最後和大家分享一些有趣的微觀結構。

文中所有數據均來自樓雄文教授的文章

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