在不久的将来,在世界某个角落,也许就在以色列,一家初创企业将能研发出可制造精确成型的纳米粒子的系统,而这些纳米粒子将与其他粒子一起改变电子、服饰、计算机等几乎一切事物的使用方式。

希伯来大学化学研究所客座教授理查德•罗宾森(Richard Robinson)表示,这个目标有一天会实现,但不是现在。罗宾森供职于康奈尔大学,目前在以色列进行纳米技术研究。科学家可通过操控非常细微的原子粒子制造出惊人的特殊效果,远远不同于此前所观察到的物理学现象。

“我们现在对纳米技术原理已经非常了解,但仍需在研究阶段进行大量工作,这也是纳米技术仍未能在整个社会被广泛熟知的原因之一。”罗宾森向《以色列时报》表示,“不过纳米技术已对特定领域产生重要影响,例如照明。”

实际上,市面上首批成功采用纳米技术的商品中就有一款出自希伯来大学实验室之手,而后者正是罗宾森现在进行研究的地方。利用特殊量子材料,以色列科技公司Qlight研发出了半导体纳米晶体,可释放强光,提高灯的亮度,例如增强显示屏的颜色。

去年,德国化学和科技公司默克收购了Qlight。默克首席执行官柯禄唯(Karl-Ludwig Kley)表示,Qlight的技术“在当前市场遥遥领先,将帮助我们捍卫和提升我们作为市场领导者的地位。”

罗宾森表示,未来可能会出现更多此类通知和声明,其中很多都将与以色列研发的技术相关。“以色列一直走在纳米技术研究的前沿。”

与此同时,还需开展更多研究工作。他补充道:“过去二十多年来,我们基本一直在重写物理学教科书,因为‘正常’粒子符合的定律并不适用于纳米粒子。”

也就是说,当五个纳米大小的粒子结合成六个纳米大小的粒子时会发生特定反应。罗宾森表示:“我们仍在观察、分类和记录这些粒子之间以及与其他粒子在不同材料中的不同反应。”

罗宾森在老家康奈尔大学就已经做了大量材料研究,对材料的尺寸、形状、构成和表面进行控制,再把所得的模块组装成可供利用的成品。罗宾森实验室的研究计划之一是利用新材料研制可打印的电子设备和电催化剂。此外,他的团队还在研发探讨纳米结构中声子输运的新方法。

关于纳米科技如何影响能源的一个实例就是可显著提高太阳能发电效率。在太阳能发电系统中,光伏电板从照射下来的太阳光中捕获太阳能,并将其转化成直流电,随后再转化成交流电,供家庭电力系统使用或输送至电网。但由于太阳光线在一天或一年不同时段的波长变化,目前采用的光伏电板不能充分吸收太阳光,平均太阳光捕获率仅约为25%。

光伏电板是专门为捕获中午最强太阳光而设计的,但也导致其无法在一天的其他时段充分吸收光线。罗宾森表示,借助可针对特定波长做出不同反应的纳米材料,能够大大提高光伏电板技术的效率,把可利用的太阳能“馈赠”增至原来的三倍。

罗宾森还表示,最终纳米技术将能把过去二十年来的各种畅想变成现实。

“纳米粒子的制造仍未达到精确程度。为了能够全面实现纳米技术商业化,我们需研发出可按不同用途中精确尺寸批量生产纳米粒子的方法。”罗宾森说,“我们还未实现目标,但正在努力。加上以色列开展的所有纳米科技研究,研发该生产技术的或许就是一家以色列初创企业。”