李師鄭的部落格

上個世紀60年代，日本物理學家久保良武發現金屬超微粒具有能量不連續的特殊物理性質；之後，奈米科技相關的研究發現陸續問世，進而引發了新一輪的產業革命。其實，自然界早就在應用奈米科技了。

譬如一些蝴蝶如大美藍蝶、珠光鳳蝶等，翅膀呈現繽紛燦爛的顏色，而且會隨觀看者的角度而變化，就是因為這些蝴蝶的翅膀上，都有光子晶體的顯微結構。所謂光子晶體，是指物質呈特殊的周期性排列，可以反射特定波長的可見光。

蝶翼的鱗片表面有許多類似樹枝形狀的奈米結構，每條細枝間距離70 ~ 100奈米，這些結構並不完全規則；當光線照射時，依照反射定律，會造成特定波長的光被反射，而不同的結構組合可以形成不同的顏色及圖案，並且能隨觀看角度而改變。同樣的結構在孔雀、金龜子、吉丁蟲、海老鼠（一種海中蠕蟲），以及蛋白石上，都可見到。

蓮葉能夠出汙泥而不染，也與奈米科技有關。在高解析穿透電子顯微鏡下，可以看見蓮葉表面有許多5~15微米大小的乳突狀結構，其上覆有100 ~ 200奈米的纖毛。這些細微的結構使蓮葉表面變得粗糙。

這種物理性的表面結構，使蓮葉表現出超低表面能的特性，令水珠很難附著在葉面上，亦即產生超疏水特性（接觸角接近160度），同時灰塵也不易附著葉面。當雨水沖刷時，葉上的灰塵就會隨水珠滾落，達到潔淨作用。蓮葉這種自我潔淨的現象，科學界特別將之命名為蓮葉效應。

壁虎能在天花板上行走，靠的是凡得瓦力（Van der Waals force）效應。凡得瓦力是分子間的正負電荷吸引力。壁虎的每一隻腳掌上，布滿了數以百萬計，直徑200 ~ 500奈米的剛毛，當這麼多剛毛一起作用時，吸附力十分驚人，最大可達120公斤。

蜘蛛絲的結構更不簡單。一條蜘蛛絲可能同時具有兩種以上不同的結構，每條蜘蛛絲都是由數十到百條奈米結構的結晶蛋白質纖維纏繞而成，具有高彈性、高強度及黏性，可說是世界上最強的生物纖維。 

蜜蜂總能順利回家，綠蠵龜和鮭魚總能回到出生地產卵，鴿子甚至能從千里之外飛回棲地，都因為牠們體內擁有奈米級的生物羅盤，因而得以定向識途。科學家在這些生物的體內發現了奈米磁粒子，就是牠們的導航系統。 

當動物體內的奈米粒子具有磁性，就會受到地球磁場的引力作用，而引力的差異即可作為生物羅盤，辨識出回家的路。

此外，在消化系統中，小腸是吸收營養最重要的器官，而人類小腸內壁布滿了皺摺及手指狀的絨毛，絨毛上又覆蓋著一層直徑90 ~ 100奈米的微絨毛。這樣的結構使小腸的表面積大幅增加，可使總吸收面積達到300平方公尺。