據(jù)國(guó)家航天局消息，吉林大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)近日通過(guò)對(duì)嫦娥六號(hào)月壤樣品的系統(tǒng)分析，在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了天然形成的單壁碳納米管和石墨碳，為研究月球演化史提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
研究表明，這些碳納米管的形成可能與月球歷史上微隕石撞擊、火山活動(dòng)及太陽(yáng)風(fēng)輻照等多因素協(xié)同作用下的鐵催化過(guò)程密切相關(guān)，展現(xiàn)了自然界在極端條件下合成關(guān)鍵材料的能力。
那么，月球上天然形成的單壁碳納米管到底有什么特別？
吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院研究員李秀娟介紹，這次發(fā)現(xiàn)的石墨碳與我們?nèi)粘Ｊ褂玫你U筆芯結(jié)構(gòu)并無(wú)不同，而同時(shí)發(fā)現(xiàn)的“天然形成的單壁碳納米管”則是科學(xué)上的首次發(fā)現(xiàn)。
李秀娟：?jiǎn)伪谔技{米管是由單層碳原子卷曲而成的中空的管狀納米材料，具有極高的強(qiáng)度、優(yōu)異的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能，被認(rèn)為是未來(lái)的高性能材料。
中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史研究所副研究員、化學(xué)博士孫亞飛介紹，單壁碳納米管的管壁僅由一層碳原子構(gòu)成，理論上，在強(qiáng)度上可能比現(xiàn)有工業(yè)用的碳納米管更高。
單壁碳納米管此前從未在天然環(huán)境中被發(fā)現(xiàn)過(guò)，在地球上想合成單壁碳納米管也要用到精密的制造工藝。
根據(jù)目前看到的單壁碳納米管的形狀和有關(guān)發(fā)現(xiàn)結(jié)果，科研人員推測(cè)單壁碳納米管的形成還與鐵催化過(guò)程密切相關(guān)。
對(duì)此，孫亞飛表示，這一認(rèn)識(shí)也將為人類在地球上的材料科學(xué)研究提供啟發(fā)。
此外，科研人員通過(guò)系統(tǒng)分析嫦娥六號(hào)月壤樣品，確認(rèn)碳結(jié)構(gòu)中存在“明顯缺陷”。在材料科學(xué)中，“缺陷”并不是貶義詞，而是對(duì)微觀結(jié)構(gòu)狀態(tài)的客觀描述。即便是實(shí)驗(yàn)室精密合成的碳材料，同樣會(huì)有不同程度的結(jié)構(gòu)缺陷。而這些缺陷恰恰記錄了材料在形成過(guò)程中經(jīng)歷的環(huán)境和過(guò)程。
相對(duì)于嫦娥五號(hào)，嫦娥六號(hào)的月壤樣品缺陷主要體現(xiàn)在碳的空點(diǎn)和缺位。研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，這可能與月球背面經(jīng)歷的更強(qiáng)烈的微隕石撞擊歷史有關(guān)。
不過(guò)，李秀娟研究員也指出，就目前分析結(jié)果而言，缺陷特征確實(shí)明顯存在，但由于數(shù)據(jù)仍有限，這一結(jié)論屬于推測(cè)。
◆編輯：吳玉珍◆二審：鄭沛鋒◆三審：周亞平
