你知道世界上最小的杂志封面有多大？

诸平

National Geographic Kids today claimed its ninth GUINNESS WORLD RECORDS® title for the Smallest Magazine Cover, using technology from IBM, at the USA Science & Engineering Festival in Washington, D.C. To create the record-setting cover, IBM scientists invented a tiny “chisel” with a heatable silicon tip 100,000 times smaller than a sharpened pencil point. Using this nano-sized tip, which creates patterns and structures on a microscopic scale, scientists etched the magazine cover in less than two minutes onto a polymer, the same substance which creates plastic. The resulting magazine cover is so small at 11 x 14 micrometers that 2,000 can fit on a grain of salt.

   据物理学家组织网（Phys.org）2014年4月25日报道，美国国家地理学会专门为儿童出版的《国家地理少儿版》（National Geographic Kids）声称，该杂志在华盛顿举行的美国科学和工程节（USA Science & Engineering Festival）上，已经获得最小杂志封面设计的第九个吉尼斯世界纪录（GUINNESS WORLD RECORDS®）,他们是利用IBM的技术创设了目前世界上最小的杂志封面。为了特别创建创纪录的杂志封面,IBM的科学家发明了一种可被加热的硅质的微小“凿刀”，其尖端是非常非常尖的铅笔芯的十万分之一。使用这种纳米级的尖刀，在微小尺度和结构模式的聚合物材料上,科学家花费了不到两分钟时间就完成了蚀刻杂志封面的工作,形成的杂志封面其大小只有11×14微米,在一颗盐粒上就可以放置2000张这样的杂志封面，其面积之小可想而知。

   为了创造更节能的云计算和使压缩的大数据处理更快,我们需要新一代的技术,包括新型晶体管。但在未来我们可以把这些技术应用到大规模生产之中,不过我们需要的新技术成型是在30 nm以下，成型技术的大小将变得越来越困难，因为1 nm只有人类头发直径的八万分之一。

英特尔公司（Intel）的创始人之一的戈登·摩尔（Gordon Moore,1929-）在1965年提出的“摩尔定律”，至今已经有50个年头了,几乎已经接近极限了。摩尔定律的内容为：“当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻一倍以上。这一定律虽然揭示了信息技术进步的速度，过去的50年时间也证明了其预言的合理性。但时至今日，一个处理器的时钟速度（processor's clock speed）在过去的5年里几乎没有增长,具有的典型操作频率在2~3 GHz之间。此外, 根据估计报告电子设备的能耗正以惊人的速度增长, 已经达到在工业化国家所产生电能总数的10%。为了继续缩减晶体管尺寸，IBM的科学家正在研究用不同的材料来取代硅以及不同的晶体管设计,当然在大规模生产之前需要进行彻底的测试。今天使用电子束光刻技术来制造纳米级的原型设计已经成为可能, 电子束光刻技术是使用一束电子来创建自定义模式进行试验的。但这种设备不仅复杂、昂贵，而且使用不便。IBM的科学家一直在努力研究试图克服这些不足之处,受象形文字的启发他们开发出一种新工具,书写的语言是由古埃及人创造的。该技术的核心就是很小很小的、可被加热的、锋利的硅顶端，仅仅是非常非常尖的铅笔芯的十万分之一。工作起来就像一台3D打印机,由其“凿子”（chisels）剥离的材料就地很快被蒸发。

IBM研究中心的一位物理学家阿明•诺尔博士（Dr. Armin Knoll）说：“用我们的新技术,我们可以实现非常高的分辨率，比如在10 nm的水平上，这样就可以大大降低成本和复杂性。特别是通过控制材料的蒸发量,我们也可以生产在垂直方向上只有1 nm这样前所未有的精确性的3D浮雕图案（3D relief patterns）。现在正在用此项技术，将科学家和工程师的想象转化为现实。”为了展示这种工具和刺激新一代科学家对于纳米技术热情,IBM与美国《国家地理少儿版》杂志合作，“凿”出来世界上最小的杂志封面。最近得到吉尼斯世界纪录认证的杂志封面只有11×14 μm，相当于在一粒食盐颗粒上可以放置2000张这种规模的杂志封面！此封面是在华盛顿的美国科学和工程节（USA Science and Engineering Festival in Washington）对外公布的。

目前电子束技术不能复制这种新工具的高分辨率,此封面之前的处理和成像需要花费几个小时。此外,IBM工具可以固定在桌面上在进行操作和测试。科学家设想的应用除了包括纳米级的安全标签晶体管之外，也可以用于防止伪造文件如假币、护照、价值连城的艺术珍宝以及在量子计算的新兴领域。连接量子系统的一种方法是通过电磁辐射或光。纳米级的尖端可以前所未有的精度控制和操纵光，来创建高质量的图案。

IBM已将“凿刻”技术授权给一家总部位于瑞士被称为SwissLitho的公司，该公司以NanoFrazor之名将此技术引入市场。几周前,该公司将其首例NanoFrazor运往加拿大麦吉尔大学（McGill University）的纳米工具微型制造部门（Nanotools Microfab），科学家和学生在此将使用该工具的独特制造能力，使设计新型纳米器件的想法付诸实践。为了庆祝该工具的到来，加拿大麦吉尔大学还创建了一个纳米级的加拿大地图。更多信息请浏览原文：

"World's smallest magazine cover measures 11 x 14 micrometers (w/ Video)." Phys.org. 25 Apr 2014.

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