研究人员利用飞秒激光加工技术制成的金属薄板（下图），可有效控制液体流向，甚至让液体流向高处（上图）。

    水往低处流再自然不过了。而在自然界中，树木可以通过毛细作用对抗地球引力，把大量的水从树根汲取到离地几十米高的枝叶中。现在，科学家也做到了让水往高处流，而且其速度之快，足以让大自然中的树木嫉妒。

    飞秒激光改变金属表层

    据近期《每日科学》网站报道，美国罗彻斯特大学的光学副教授郭春雷（音译）利用飞秒激光加工技术制成的金属薄板，可有效控制液体流向，促使液体流向高处。他即将发表在《应用物理快报》上的论文称，这一技术在医疗诊断、计算机处理器冷却以及金属“抗菌”等方面具有不可估量的价值。

    郭春雷和他的助手阿纳托里·沃罗贝耶夫，采用超高速激光来改变金属表层，在金属表层形成纳米级的凹点、凹线。这种超高速激光被称为飞秒激光，可产生仅持续几飞秒时长的脉冲。一飞秒等于千万亿分之一秒，一飞秒相对于一秒来说，就如同一秒对应3200万年。郭春雷称，在这短瞬即逝的爆发过程中，激光所释放的能量都聚集在一个针尖大小的点上。

    这种金属表面的吸水过程（每秒速度达1厘米）有些像用纸巾吸取溢出的牛奶，或者是葡萄酒杯中形成“酒泪”（因酒精气化而在酒杯内结成的露珠），通过分子间的相互吸引和蒸发来促使液体移动，对抗地球引力。通过飞秒激光加工制成的纳米结构改变了液体分子与金属分子相互作用的方式，使它们能够或多或少地互相吸引，这取决于所设置的结构状况。在某一尺度上，相比于液体分子之间的相互依附，金属纳米结构会更易于与液体分子黏合，使液体快速散布于金属表面。在液体扩散时，会受到蒸发作用影响，分子相互作用的过程便形成了金属的快速吸水效果。如在金属表面加上激光蚀刻的沟槽，则会进一步增强对液体的控制能力。

   新技术可制造微芯片

    郭春雷小组已经能够改变几乎任何一块金属的表面结构，从而能够控制液体的反应，甚至可以控制液体的流向，或是决定是否让液体流动。

    郭春雷说：“想象一下，把一个巨大的水路系统缩小到微芯片上，就犹如在微处理器上印制电路。我们可以用极微量的液体进行化学或生物学研究。有了这样的微系统，就可以使血液能精确地沿着某一个路径到达传感器。皮肤上的一个划伤可能就含有足够多的细胞用来进行微量分析，病人不用再担心护士抽取整管的血液用于测试。”

    目前加工9英寸大小的金属片要耗费30分钟或更多时间。研究小组正在努力提高技术水平，提升加工速度。尽管飞秒激光具有难以置信的强度，却可以靠日常电源提供动力。这意味着，一旦工艺水平提升，加工精度提高后，实施起来应该是相对简单的。

    该报道称，郭春雷的研究小组还加工出了“抗菌金属”，这是一种表层具有疏水性的金属（在化学里，疏水性指的是一个分子，即疏水物，与水互相排斥的物理性质），能够减少水分子和金属分子之间的吸引力。由于大多数细菌都含有水分，所以它们无法在一个疏水性金属表面生长。   

    在美国空军科学研究办公室和美国国家科学基金会的资助下，2006年，郭春雷带领的研究小组使用飞秒激光技术制造出几乎不反射光线的纳米结构金属；2008年，他们制造出可反射特定波长的纳米结构金属，可将金属“染”成任何想要的颜色。郭春雷还在6月的《物理评论通讯》中宣称，其利用飞秒激光加工技术制造出的节能白炽灯泡，耗能仅为普通白炽灯的一半。