嫦娥五號月壤揭示月球玻璃抗老化原因

記者23日從中國科學(xué)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(xué)進展》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。

“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)。”論文共同通訊作者、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。“在其他玻璃體系中，還從未報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。“月壤玻璃在月球表面冷熱循環(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。”張博解釋。