原子級3D打印會帶來一個怎樣的世界？各位讀者請盡情想象吧！

注：由于南極熊小編編譯能力有限，本文很可能不夠準確，還望各位讀者多多包涵


John Bashonger（恕南極熊小編無能，查不到這個人是誰，如有大神知道還請告知，感激不盡）已經(jīng)向我們指出了原子級3D打印頭的方向。在這樣的打印頭中，定制光與單個原子的相互作用會和單獨的納米結(jié)構(gòu)結(jié)合，實現(xiàn)原子級的精度。

在普朗克研究所（MPI），這種方法是利用光與一個單獨的原子配合，或者說是單獨的納米顆粒。這項研究表明，光可以被耦合到一個被束縛在拋物面反射鏡中的離子上，然后得到一束高功率的優(yōu)化偏振光。

由Dr. Gerd Leuchs帶領(lǐng)的研究者們表示，因為單個原子、離子和分子形成了組成事物的基礎(chǔ)性“積木”結(jié)構(gòu)，通過與它們光的相互作用，我們才能感覺到由它們組成的 材料，而這是我們有能力操縱它們的關(guān)鍵。

通過研究與光的特殊相互作用，我們可以操縱和構(gòu)建出如同納米結(jié)構(gòu)一般的復(fù)雜物體。這種操縱能夠為生物物理或量子信息處理的潛在應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，而且單獨的納米結(jié)構(gòu)本身也可以作為“積木”構(gòu)成材料。

過程涉及到了能夠精確聚焦的鏡像偏振光的創(chuàng)造。該入射光束具有圓柱對稱性，它的軌跡表現(xiàn)為一條從左到右穿越鏡頭的路徑。聚焦令單個電場的矢量旋轉(zhuǎn)并指向光軸，然后它們會干涉焦點，從而創(chuàng)造出一個沿光軸震蕩的電場分量。

最后，我們就得到了一束定制的光。由于時間的精確分布，光強度的空間分布和電場的極化矢量或方向，它能夠在之后聚焦到目標物體上時被壓縮到比光的波長還要小的尺寸。

一個徑向偏振環(huán)聚焦于一個拋物面反射鏡，在實驗中，研究者們利用這種定制的徑向偏振模式產(chǎn)生了一個低至98%的理想場分布。

這項工作使用了一個單獨帶電的鐿離子作為原子，這個離子能夠被精確定位，甚至可以通過使用電極分布和交流電被困在不同的周期。離子陷阱被研發(fā)用于創(chuàng)造能有效地以最小干擾從聚焦光束中的跟蹤離子的拋物鏡幾何體。

MPI表示，該方法已經(jīng)成功地應(yīng)用于對納米結(jié)構(gòu)和納米級物體的研究，以最終創(chuàng)造出具有非凡性質(zhì)的材料。這也許意味著，通過被激光束縛住的原子，我們有可能制造出有著原子級精度的3D打印頭。借助人工材料，光可以被引導環(huán)繞物體，而且相關(guān)反應(yīng)能夠被抑制從而生成一個納米燈塔。研究者們表示這樣的光源將使得在光網(wǎng)絡(luò)內(nèi)對光傳輸?shù)母呔�度控制成為可能�?br /> via 3dprint