小而美的微雕

1、小而美的微雕你有没有想过，从科研技术人员的实验室里，也能走出令艺术界震撼的精美艺术品？近 30 年来，微纳米技术的发展给传统艺术带来了巨大冲击。小型化、微型化已成为当代艺术作品的重要特征之一，人们希望借助于微纳米等高科技手段，用极少的原材料或代价生产出更为丰富、更为精美的艺术作品。于是乎，敏锐的艺术家们借助显微镜和先进的微纳技术，在微观尺度上尝试人物塑像、人物雕刻、人物绘画等创作。早在中国清代，雅士张潮的核舟记就记载过早期微雕的雏形在盈寸桃核舟上的乘客仅有米粒般大小，这种传统刻刀雕琢艺术品的手工技艺，也成为中国重要的非物质文化遗产之一。而今，微纳米技术的发展，又给微雕艺术配备了更先进的武器。

2、2007 年，意大利纳米艺术家斯卡利 （ Scali）采用“光刻”技术制作的硅自由女神像雕塑，身高只有 0.5 毫米。微雕艺术如此吸引人，也许在未来，还能走出高阁，飞入寻常百姓家。那么，微纳米技术究竟是怎样在雕刻中运用的呢？用微纳米技术创造的艺术作品又有何不寻常？极其艰难的手工微雕艺术在现代手工微雕领域，最为杰出的代表应当数美籍华人金银华和英国著名的微雕艺术家维拉德 ?威根。他们的微画或微雕作品通常都是在光学显微镜下纯手工完成的。金银华创作了发丝上的美国总统 ，为了能给在发丝表面完成的总统进行彩色绘制，也着实费了一番功夫。他专门用老鼠的胡须和鸡毛杆特制了一种“鼠须笔”，同时将中国国画的颜料精研

3、成极其细微的微型画颜料 ;接着，在数百倍的光学显微镜下，他用“鼠须笔”在发丝表面涂抹，并绘制出了鲜活的美国总统形象。整个过程，包括作品的欣赏，都需要借助高倍的光学显微镜方能完成。 发丝上的美国总统这部作品现在看来没有多大的技术含量，但是仅凭他只借助显微镜和刻刀完成这么复杂精巧的作品，已经是一件了不起的创作。 金银华的作品发丝上的美国总统维拉德 ?威根创作的作品针眼里的奥斯卡小金人也有复杂的创作过程。他惯于使用极其微小的刻刀（微型手术刀）对金块（有时候是砂糖粒或沙粒）进行雕刻，刻刀的刃部尺寸大致为发丝粗细的 1/7 。创作时，雕刻者需要保持高度的注意力，甚至要呼吸均匀，抓住两次心跳的间隔时间来工

4、作。因此，在微雕作品的创作过程中，任何一个环节哪怕有一丁点儿的失误，就有毁掉整个作品的可能。可见，传统的手工微雕或者微画创作，不仅要求艺术家有娴熟的技艺，同时也在考验着艺术家的耐心和毅力。巧用离子束诱导微雕微纳制造技术的蓬勃兴起也给传统手工微雕领域注入了越来越多的新鲜血液，使越来越多精巧的艺术品能运用现代技术手段，在科学与艺术的交融中诞生。维拉德 ?威根是英国著名微雕艺术家，以擅长肉眼看不到的微型雕塑而闻名世界离子束（ FIB）刻蚀技术通过采用电磁场加速和聚焦带电离子，能对硅等材质的表面进行刻蚀，是目前半导体微结构加工的一种重要技术手段。相较于之前的手工微雕，离子束刻蚀在技术运用上又进了一步，

5、然而遗憾的是， FIB 刻蚀技术效率低，很难在实际生产中得到大规模的应用。鉴于离子束刻蚀中存在的弊端，日本学者松井真二对FIB刻蚀技术进行了改进，提出离子束化学气相沉积（ FIB-CVD）技术。该技术需要在芳烃的实验环境中进行，通常采用高能的镓离子束辐照材料表面，诱导化学气氛在材料表面的特定位置不断沉积。应用 FIB-CVD技术雕塑作品，其一般的流程大致是：化学气氛在材料表面的特定位置沉积时，先固定高能镓离子束， 在基体材料表面诱导形成一个基础立柱;然后镓离子束被移动一个不超过立柱直径的距离，静止不动直到在立柱顶端沉积出几十纳米厚度的阶梯;继续重复上述过程， 就能使得沉积的材料层层叠加在前面沉

6、积的结构上;最终，在材料表面构造出复杂的三维纳米塑像来。目前，利用该项技术，科学家们已经制作了包括人物雕塑在内的多种三维的复杂纳米结构。 FIB-CVD技术的工作原理：当镓离子极其缓慢地沿 1-2-3-4 路线扫描时， 便会在立柱上沉积“生长”出一个新的“枝杈”知识链接关于维拉德 ?威根的趣事由于雕刻的作品太小， 手的一次细微颤动、 呼吸、脉搏，甚至窗外的交通状况都有可能影响到他的雕塑过程。因此雕刻过程中，维拉德?威根常常需要屏住呼吸。为了尽量减少外界因素对他的影响，维拉德?威根通常都选择在夜里工作。不过即便这样，难度如此大的工作也难免出错。有一次，他正集中精力将雕刻好的一个芭蕾舞演员放入针眼中，这时正好电话响了。他正在思考着是谁来电时，发现针头里已经空空如也。原来，他一不留神，竟将雕像吸进了肚里。这也被传为微雕领域的一段经典趣事。引入双光束聚合3D 打印近年来，一种被称作“双光束聚合3D 打印”的技术已经被应用于加工三维微纳米构型，其中也包括在材料的表面构建微纳尺度的人物塑像。这里，最为典型的雕刻作品当数韩国研究人员的作品思想者 。该作品的构型模仿了法国艺术大