當光照射在物體上，也會對物體產生作用力，就像風吹動帆一樣。從儒勒?凡爾納到阿瑟?C?克拉克，科幻作家們不止一次幻想過運用太陽光的作用力來推動“太陽帆”，驅動飛船在星際中航行。然而，在地球上，太陽光的作用力實在微乎其微，沒有人能用陽光來移動一個物體。但是，在11月27日的《自然》雜志上，在美國耶魯大學從事研究的中國學者發(fā)表文章，首次證實在納米世界里，光真的可以驅動“機器”??由半導體做成的納米機械。

      這項研究，結合了兩個最前沿的納米科學領域，即納米光子學和納米力學。“在宏觀尺度上，光的力實在太微弱，沒有人能感覺到。但是在納米尺度上，我們發(fā)現光具有相當可觀的力，足以用來驅動像集成電路上的三極管一樣大小的半導體機械裝置?！鳖I導此項研究的耶魯大學電子工程系教授唐紅星這樣介紹。其實，此前光的力已經被物理學家和生物學家應用于一種叫做“光鑷”的技術中，用來操控原子和微小的顆粒?！拔覀兊难芯縿t是把光集成在一塊小小的芯片上，使它的強度增加數百萬倍，從而用來操控納米半導體器件?！边@篇論文的第一作者、博士后研究員李墨進一步闡釋說。

      在耶魯大學的實驗室里，兩位科學家和來自北京大學的研究生熊馳及合作者們一起，使用最先進的半導體制造技術，在硅芯片上鋪設出一條條光的線路，稱之為“光導”。當激光器發(fā)出的光被接入這樣的芯片后，光就可以像電流在導線里一樣，沿著鋪好的光導線路“流”動。理論預測，在這樣的結構中，光會對引導它的導線產生作用力。為了證實這樣的預測，他們把一小段只有10微米長的光導懸空，讓它可以像吉他弦般產生振動。如果光確實產生力并作用在它上面，那么當光的強度被調制到和光導的振動一致的頻率時，共振就會產生。這樣的共振就會在透射的光中產生同樣頻率的一個峰。這正是3位中國科學家經過半年多的實驗和計算，最終在他們的測量儀器上看到的令人信服的現象。之后，他們通過大量實驗證明，這個作用力的大小和理論預期非常一致。因為光的速度比電流要快得多，所以這種光產生的力預期可以以幾十吉赫茲(GHz)的速度驅動納米機械。

      此項研究成果有望引領出新一代半導體芯片技術??用光來取代電。未來運用這種新技術，科學家和工程師們可以實現基于光學和量子原理的高速高效的計算和通信。