記者23日從中國(guó)科學(xué)院物理研究所獲悉，利用嫦娥五號(hào)月壤樣品，來自該所和松山湖材料實(shí)驗(yàn)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(xué)進(jìn)展》雜志。

玻璃被認(rèn)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(huì)發(fā)展和科技進(jìn)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(huì)不可避免地發(fā)生老化，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和性能隨著時(shí)間的推移而轉(zhuǎn)變，直接影響玻璃的穩(wěn)定性。因此，老化是玻璃研究領(lǐng)域長(zhǎng)久以來的熱點(diǎn)問題，相應(yīng)地，玻璃的抗老化問題也是科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。

月球玻璃是月球風(fēng)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(píng)價(jià)玻璃長(zhǎng)期抗老化效應(yīng)的理想材料。同時(shí)，這類超凡抗老化的月球玻璃也是潛在的優(yōu)質(zhì)空間服役材料。

典型月球玻璃顆粒及其壓痕形貌

“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(jì)和性能調(diào)控提供指導(dǎo)?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡摺⑺缮胶牧蠈?shí)驗(yàn)室研究員張博指出。

利用嫦娥五號(hào)月壤樣品，研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了月球玻璃地質(zhì)時(shí)間尺度的老化和抗老化機(jī)制。

研究結(jié)果表明，月球玻璃的老化現(xiàn)象非常顯著。“在其他玻璃體系中，還從未報(bào)道過像月球玻璃一樣嚴(yán)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(xué)性能。這些玻璃雖然老化嚴(yán)重，但是它們的硬度變化相對(duì)較小?！睆埐┱f。

通過對(duì)比各種玻璃體系在不同時(shí)間尺度下的老化效應(yīng)，研究團(tuán)隊(duì)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(qiáng)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?。

他表示，這項(xiàng)研究成果證明了通過多組分混合和適當(dāng)摻入微量元素等方式，可以有效增強(qiáng)玻璃抵抗老化的能力。

月球玻璃顆粒Ⅰ輕度回復(fù)試樣和超老化試樣的結(jié)構(gòu)特征

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