作者:Paul J. Steinhardt 来源:PNAS 发布时间:2012-1-6 10:09:58
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研究表明准晶体可能来源于太空
 
据英国广播公司(BBC)1月3日报道,美国和意大利科学家表示,他们对在俄罗斯发现的天然“准晶体”矿石进行了化学分析,结果表明,这种矿石很可能是陨石的一部分,在陨石与地球的撞击中遗落到地球上。研究发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。
 
准晶体首次被以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼发现,他也因此而独享2011年诺贝尔化学奖。1982年4月8日,正在美国霍普金斯大学从事研究工作的41岁谢赫特曼发现了“准晶体”,其原子结构打破了传统晶体内原子结构必须具有重复性这一黄金法则,在科学界引起轩然大波。“的确,那时候,人们根本不接受那种晶体的存在。”美国化学协会主席纳西·杰克逊去年10月5日接受美国《纽约时报》采访时表示:“因为他们认为这违反了自然‘规则’。”
 
随后,科学家们在实验室中制造出了各种准晶体,而且,2009年,意大利佛罗伦萨大学的科学家卢卡·宾迪和同事在俄罗斯东部哈泰尔卡湖获取的矿物样本中发现了天然准晶体,这种新矿物质由铝、铜和铁组成。此前的分析表明,“准晶体”这种结构能天然形成而且也能在自然环境下保持稳定,但是,“自然界如何制造出这一结构”一直是个未解之谜。
 
现在,宾迪和美国普林斯顿大学的保罗·斯坦哈特对这种矿石的化学成分进行了分析,结果表明,这种矿石可能是陨石的一部分,陨石在与地球的碰撞中遗落到地球上。他们在论文中指出,该样本中含有一些只能在高压下形成的硅石。这种硅石要么形成于地幔中,要么形成于陨石撞击地球那样的高速碰撞中。而结果显示,这块岩石样本经历过一个压力和温度及巨大的、典型的高速碰撞—小行星带上的流星就由这种碰撞产生;另外,这种岩石中不同氧元素的相对丰度更接近其他流星中而非地球上的岩石的氧元素的相对丰度。
 
该研究团队指出:“我们的研究显示,准晶体可能源于环境更多变的太空中,这也表明,准晶体能在很多环境下自然产生,而且,在宇宙学时标(足以明显看出宇宙演化的时间尺度,动辄以亿年为单位)上保持稳定。”
 
准晶体具有独特的属性,其坚硬又有弹性、非常平滑,而且,与大多数金属不同的是,其导电、导热性很差,因此在日常生活中可用来制造不粘锅、发光二极管、热电转化设备等。(来源:科技日报 刘霞)
 
 
 
 
 
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