有一种新的纳米光刻技术能够降低成本，制造实验性计算机芯片，这种芯片可用于电子研究以及细胞生物学的生物分子阵列。这种方法可以沉积精致模式的材料，或者刻去材料，使用的大型阵列硅笔安装在弹簧上；它兼具的性能是可以设计任意图案，这些图案都具有纳米尺度特征，也可以快速制作，而且适于相对较大的面积。

　　制备定制纳米结构的最普通的方法是沾笔光刻（dip-pen lithography），这涉及到沉积分子，需要使用原子力显微镜（atomic-force microscope）针尖，以及电子束光刻，就是在刻蚀时使用电子束。这两种方法可以使研究者获得新的设计，这些设计都具有纳米特征，但是这两种方法都极为耗时且昂贵。

　　过去十年间，西北大学（Northwestern University）化学教授查德·默金（Chad Mirkin）一直致力于降低纳米尺度制造的成本和时间。1999年，默金发明了沾笔光刻术；2008年，他发明了一种更实际的方法，即用聚合物笔代替显微镜针尖。这种笔比显微镜针尖便宜，更易于使用，而且可适用较大面积。把不同分子的墨水喷在这些笔阵的笔尖上，安装于扫描探针显微镜（scanning-probe microscope）的移动臂，就可勾画出设计。但是，聚合物笔阵不是很擅长设计纳米特征，原因是笔尖软。“你只能做到这么小”， 默金说。

　　目前，默金已发明了一种阵列，工作方式相似，但是能够制造更小的特征。移动这种阵列，在一个表面上要使用扫描探针显微镜，这种新的阵列的制备是把硬硅尖安装于一种弹性聚合物衬垫，这样，既能沉积分子，制成纳米结构，又用作极小的电凿子（electric chisel），用于刻除材料。正是因为结合了坚硬精致的硅尖与具有弹性的下方聚合物层，就实现了较高的分辨率。默金称这种技术为“硬针尖、软弹簧光刻。”

　　本周的《自然》期刊上，默金报道，运用这种技术创造的图案特征小于50纳米。在一次演示上，研究者使用这些阵列刻出30х30微米的复制品，复制的是美元钞票上的金字塔，是在金制薄膜上刻出的。印制一平方厘米面积的金字塔共需200分钟。他们印制图案也用生物分子和电子材料。

　　“这一进步带来一个好机会，就是转变扫描探针光刻，从学术研究使用转向一种重要的生产和样机设计工具，可广泛用于半导体和生物技术工业，”约瑟夫·德西蒙（Joseph DeSimone）说，德西蒙是查珀希尔（Chapel Hill）北卡罗来纳大学（University of North Carolina）的化学教授。

　　一种可能的应用对于光刻技术而言，就是生产少量特种计算机芯片，德西蒙说。日益增长的需求是需要小批量的专业计算机芯片，用于测试新的电路设计，也需要专用芯片，用于特定领域，尤其军事上。制造一种新芯片，需要制造一个新的模具，这种模具等同于底片（photographic negative），用于把电路刻到晶片上。“有一个巨大的未满足的需求，就是使用无模具方法制造芯片，”德西蒙说。

　　默金说，短期内，细胞生物学家可能设法应用这种技术，就用于他们的实验室。这种技术有助于他们理解一种方式，就是纳米尺度的细胞相互作用控制干细胞分化和癌细胞扩散到全身的方式，他说。使用这种方法，大型阵列被几十万细胞所覆盖，以取得重要的统计信息，说明它们如何反应这些空间上组成图案的化学诱因（chemical cues）。

　　米兰·密克西切（Milan Mrksich）是芝加哥大学（University of Chicago)的化学教授,他认为默金的新光刻技术会带来全新的研究领域。例如，可以开辟细胞黏着的新研究。生物学家知道，细胞粘着于表面是取决于极小的纳米结构。称为焦点粘着（focal adhesions），焦点粘着尺度会改变。这些都很重要，因为细胞粘着断裂，癌细胞就可能摆脱肿瘤，扩散到全身。密克西切说，这些图案阵列的制作是采用了默金的技术，可以向细胞生物学家说明，从尺度看，焦点粘着如何调节细胞行为。

　　“这种方法应该开辟桌面制造能力，服务于更多研究者”，默金说。有一家公司称为纳米墨水（Nano Ink）公司，它已商业化运作以前的光刻技术，这种技术来自他的实验室。默金说，大学可能把纳米光刻技术授权给一家公司，但不一定是纳米墨水公司。密克西切也属于该公司科学顾问委员会。