科技日報北京11月23日電(記者 陸成寬)記者23日從中國科學院物理研究所獲悉,利用嫦娥五號月壤樣品,來自該所和松山湖材料實驗室等單位的研究人員發(fā)現(xiàn),月球特殊環(huán)境下的自然選擇是月球玻璃具有超凡抗老化效應(yīng)的主要原因。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《科學進展》雜志。
玻璃被認為是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)之外的第四態(tài)物質(zhì),在人類社會發(fā)展和科技進步中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。玻璃在應(yīng)用的過程中,會不可避免地發(fā)生老化,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和性能隨著時間的推移而轉(zhuǎn)變,直接影響其穩(wěn)定性。因此,玻璃的老化和抗老化是玻璃研究領(lǐng)域長久以來的熱點問題。
月球玻璃是月球風化層的常見成分,主要來源于隕石撞擊,它們經(jīng)歷了數(shù)百萬至數(shù)十億年的老化,依然保持著完好的玻璃結(jié)構(gòu),因此月球玻璃可以作為評價玻璃長期抗老化效應(yīng)的理想材料。同時,這類具有超凡抗老化效應(yīng)的月球玻璃,也是潛在的優(yōu)質(zhì)空間服役材料。
“因此,研究月球玻璃的老化和抗老化效應(yīng),可為未來月球和行星探索的材料選擇、成分設(shè)計和性能調(diào)控提供指導(dǎo)!闭撐墓餐ㄓ嵶髡、松山湖材料實驗室研究員張博指出。
利用嫦娥五號月壤樣品,研究團隊系統(tǒng)研究了月球玻璃地質(zhì)時間尺度的老化和抗老化機制。研究結(jié)果表明,月球玻璃的老化現(xiàn)象非常顯著!霸谄渌Aw系中,還從未報道過像月球玻璃一樣嚴重的老化效應(yīng),但是令人驚奇的是,這些經(jīng)歷百萬年以上老化的玻璃,仍然保持著玻璃的特征和特性,以及優(yōu)異的力學性能。這些玻璃雖然老化嚴重,但是它們的硬度變化相對較小。”張博說。
通過對比各種玻璃體系在不同時間尺度下的老化效應(yīng),研究團隊發(fā)現(xiàn),月球玻璃的超凡抗老化效應(yīng)是在月球特殊環(huán)境下自然選擇的結(jié)果!霸氯啦Aг谠虑虮砻胬錈嵫h(huán)、強宇宙射線輻射的惡劣環(huán)境下,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有受到破壞,完好無損地保存了數(shù)百萬年甚至數(shù)十億年。因此,月壤玻璃可以被看作是自然選擇后獲得的能夠適應(yīng)月表惡劣環(huán)境的絕佳材料!睆埐┙忉尅