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纳米世界的科学与艺术

发布时间:2019-10-12 20:56:27 编辑:笔名

纳米艺术作品《麦田怪圈》作者:陈宜方

纳米艺术作品《ZnO》作者:杜永

在自然界中,从1纳米到1微米这个极小的空间里,蕴藏着一个极其丰富的色彩斑斓的神秘世界。6月24日,第二届复旦大学纳米艺术展开展,将微纳世界的美妙呈现在观众面前。这是国内首个在高校校园进行的纳米艺术展,也是继2010年苏州国际纳米艺术展之后,国内第二个以纳米艺术为主题的展览。

“看不见的艺术”

一张明媚的笑脸,一只可爱的小狗,几丝风中凌乱的柳条,一池碧绿的荷叶……当40多幅奇妙的照片呈现在眼前时,人们惊讶,赞叹。这些作品由来自复旦大学、东华大学等多所大学的教师、学生参与完成,涉及物理、化学、生物、信息学、医学、材料科学等各个学科。“很难想象,微纳空间里竟然隐藏着大千世界。”一位观众感慨。每一幅画前,都有不少观众驻足,想象着作者和那些神奇瞬间的相遇。

“采用纳米加工技术制备纳米尺度的菲涅耳波带片,应用于同步辐射X射线显微成像的透镜。在纳米制备工艺的研究中,要对试验波带片做切割检测,于是,形成了图示的结果。”在一幅题为《麦田怪圈》的纳米摄影作品下方,写着这样的标签。《凯撒大帝》《一步一步向上爬》……被赋予了名字之后,一幅幅奇妙的画面显得更加立体、丰满。而更神奇的是,这些瞬间是无法复制的,是一种艺术的创造。

“这其实是一个科学与艺术结合的过程。”复旦大学信息学院教授陈宜方说。纳米艺术,科学家称之为“看不见的”艺术,是电子非物质艺术的新形式。纳米尺度是十亿分之一米的尺度,只有在高倍显微镜里方能看到。在他看来,连续两届在复旦大学举办这一展览,就是希望引起更多科研人员的创作共鸣,激起不同专业学生的好奇心。“一方面让科研人员能够去展示科学中的美,实现一种自我表达,增强对科学和美的热爱。另一方面,则让其他专业的学生能够有机会看到这个肉眼看不到的微纳世界,去亲身体验观察微纳世界的美。”

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“小即是美”

纳米技术同纳米艺术紧紧相连。纳米技术的诞生,不亚于电子的发现,给人类的生活和活动,带来了翻天覆地的变化。电脑、数码相机、手机、卫星导航系统、通讯技术、遥感技术、生物仿生、医疗保健、环境监测与保护、新能源开发利用……无处不在。

纳米科技的发展,给人类带来一个全新的文化——纳米艺术。用艺术家的眼睛,在纳米世界里重新发现。在陈宜方看来,无论纳米技术还是纳米艺术,一个最突出的特点是:“小即是美”。“纳米结构的实现,需要经验和智慧的投入,甚至于艺术般的思维方式。”

陈宜方介绍,当前纳米技术在艺术加工方面最成功的应用是,在平整的表面上制备出周期性的或者准周期性的纳米尺度结构,通过纳米科学和技术,利用纳米领域发生的自然现象(光的现象),来构筑人工设计的纳米结构,实现由纳米结构作为基本单元的具有艺术效果的工艺品。这当中,充分利用了人眼的视觉差,起到以假乱真的效果。比如,通过仿生学,采用化学合成等手段,来制备出纳米尺度的具有一定规律排列的颗粒层,通过表面这层颗粒同光的相互作用,来实现艺术效果。

此外,还可以通过纳米加工上的一些特殊手段,来表现纳米加工的艺术性,这种方法更为常见。比如,实验中的一些偶然现象:一些失败的结构,样品表面的一些纳米灰尘或者残留水迹,自然结晶体的纳米结构……一粒样品表面的灰尘,在充分发挥想象力下,也许就变成了一辆纳米电瓶车。

“纳米技术就是一门艺术”

不管手段如何,一件纳米艺术品的最终完成,离不开作者和观众想象力的共同驰骋。

陈宜方告诉记者,纳米艺术并不一定要求做出非常精细的纳米结构,也无需采用先进昂贵的实验室仪器和设备,需要的只是作者丰富的想象力,来捕捉、展现其艺术的一个侧面。在这些作品面前,观众也尽可以有自己的解读。

比如,一个硅片表面的一个小水滴蒸发后留下的痕迹,在纳米镜头下,就犹如星球表面被飞来的陨石所击中。近年来,一些重大的年度纳米技术国际会议,都专门设有微纳显微照片比赛。在这样的比赛中,反映精美的纳米结构可以得奖,而一些反映失败结构的照片,配合以奇思妙想,照样可以获得殊荣。

“纳米技术要构筑的世界是一个丰富多彩的介观世界。在这个介观世界里所发生的一切自然现象,正在被人们广泛地应用于日常生活的每一个角落。它的成功,将大大地提高我们的生活质量,保护人类的生活环境,解决地球的资源问题。可以说,纳米技术本身,就是一门艺术。”陈宜方说。

19世纪法国作家福楼拜有句名言:“艺术越来越科学化,科学越来越艺术化,两者在山麓分手,有朝一日,将在山顶重逢。”纳米技术与纳米艺术的结合与发现,就是这样一个美好的相遇。(本报上海6月25日电本报记者曹继军颜维琦)

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