在一根髮絲的尺寸上能佇立10棟如此迷人的小房子！這並非童話故事，而是掃描電子顯微鏡的傑作。
這棟漂亮的小屋很可愛吧？
仔細看它在照片上展現出的細節：門上方掛著的花冠、楓葉門氈、側邊的杉樹、壁爐的磚塊……《糖果屋》童話裡的亨澤爾（Hänsel）和格蕾特爾（Gretel）想必會上去咬一口，但事實上這一口卻不夠塞牙縫，因為
這棟屋子的尺寸只及頭髮直徑的十分之一！
它的長度是0.01毫米，這使它成為了當之無愧的世界最小房屋。這棟小屋子是由加拿大麥克馬斯特大學研究員特拉維斯·卡薩格蘭德（Travis Casagrande）在聖誕假期期間製作的——巧合的是，若將這位研究員的姓氏拆分為“Casa grande”，便成了西班牙語的“大房子”！
在加拿大，聖誕節的傳統習俗是製作一塊香料麵包來裝點餐桌，在節日期間使房屋充滿香氣，特拉維斯保留了這項習俗的精髓，但徹底改變了其製作方法。
首先你需要一臺掃描電子顯微鏡來觀察和操作，記得要配上一把離子槍，這是製作和裝飾小房子必不可少的工具。
至於原材料，則要用到1微米厚的矽片，把它放置在掃描電子顯微鏡的樣品室，樣品室需要清理乾淨，以免有其他物質顆粒影響操作。
用“噴焊槍”切割
將離子槍調至最大功率，然後像用噴焊槍一樣使用它。離子流會撞擊矽片並剝離矽原子，直至矽片被穿透。
透過移動矽片，可以切割出小房子牆壁和屋頂的部分。
接著，配有超細針頭的高精度機械臂能將這些部件粘在針頭上，小心地移動它們然後組裝在一起，這棟小房子就拔地而起了。
給小房子增添被雪覆蓋的效果，需要噴塗一種包含鎢原子的氣態分子混合物。把離子槍調至低功率並對準房屋的邊緣處，此時噴出的離子流能破壞氣態分子內部的化學鍵，從中游離而出的鎢原子會迅速與附近的矽原子重新組成新的化學鍵，最終呈現為題圖中聖誕小屋的“雪景”。
裝飾的創作
接下來開始設計裝飾物：被設定為中等功率的離子槍能夠繪製豐富的細節。這是由於在這一功率下，離子流能使房屋表面的鎢原子脫離，並露出隱藏於其下的矽原子。
當繪製完這些細節，這棟世界上最小的房子也就大功告成啦！現在只需要拍一張精美的照片併發到朋友圈，來驚豔你的好友們了。
然而你的手機在這個尺寸下根本沒有任何用處。在電子的尺度下，只有掃描電子顯微鏡能產生清晰的影象，而根據型號的不同，最多可以放大20萬倍。
那麼特拉維斯·卡薩格蘭德的矽質袖珍屋有什麼意義呢？其實這只是為了展現實驗室裡現有的裝置和技術。
絕大多數時間裡，掃描電子顯微鏡和離子槍被用於金屬、礦物或其他材質樣品的觀測和切割，以此研究它們的結構和效能，這一過程能為工業界研發和測試不同的合金材料提供幫助。
岌岌可危的紀錄
這棟產自加拿大的小屋也威脅到了之前由法國弗朗什-孔泰電子、機械、熱力與光學科技研究所（FEMTO-ST）團隊創造的世界紀錄，該團隊是微觀雕塑領域的行家。
無需贅言，他們正著手建造一棟更小的房子。這棟小房子將建在一根光纖的末端，帶一扇能在光的作用下開啟的天窗。真讓人恨不得一睹為快！
撰文 Olivier Lapirot
編譯 唐悅
