我科学家构建出新型人工碳晶体******
日前,中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日凌晨,该研究成果发表于国际学术期刊《自然》。
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如我们熟悉的石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各个领域。
近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,得到了广泛关注,并引发研究热潮。“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
值得注意的是,团队通过基于机器学习和神经网络势函数的结构搜索结果进一步表明,长程有序多孔碳基晶体代表了一大类从富勒烯分子晶体到石墨类碳晶体转变过程中的亚稳态晶体结构。
“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术也为构建这类碳基晶体材料提供了一种搭积木式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”朱彦武介绍。
《自然》审稿人称:“论文中给出的结果令人信服,对晶体学和材料科学领域具有重要意义。”(记者丁一鸣、通讯员王敏)
探访尼雅遗址,传说中的精绝古城是何模样?******
中新网新疆和田2月4日电(潘琦)远处,晨光初起,宿雾未散,近处,10余辆越野车一字排开向着千年遗址尼雅出发。近日,记者跟随“2022-2023跨年横穿塔克拉玛干沙漠探险队”一行40余人,驱车4个小时,从新疆民丰县穿越无人区走进塔克拉玛干沙漠中心,探寻精绝古国的踪迹。
出发,前往塔克拉玛干沙漠腹地
精绝古国,是否是小说《鬼吹灯》里的秘境?尼雅遗址地处丝绸之路南道交通必经之地,曾经是精绝古国繁盛的城郭。
精绝古国的存在时间约为公元前2世纪到公元5世纪。自1901年尼雅遗址被发现以来,多次考古活动出土了大量精美文物,尤以1995年的中日尼雅遗址联合考察队发掘成果最丰,其中最著名的就是“五星出东方利中国”汉代织锦护臂,为国家一级文物,中国首批禁止出国(境)展览文物之一,被誉为20世纪中国考古学最伟大的发现之一。
从民丰县城沿315国道行驶至沙漠公路(新疆轮台至民丰县)后,大地开始变得荒凉,只有两侧人工栽植的沙拐枣、梭梭、红柳等排排涌来。在抵达离尼雅遗址最近的小镇后,车队突然停了下来。
“给轮胎放气!”远处传来领队嘹亮的声音。司机师傅华林告诉中新网记者,在进入沙漠前,降低轮胎气压将增加轮胎与地面接触的面积,减少车身重量对地面的压力,降低被陷在沙中的概率。
尼雅住宅遗址。 阿力木江?胡加布都拉 摄跋涉,在黄沙大漠中
汽车在漫天黄沙中奔驰,沙漠丘陵高低起伏,因干涸而死去胡杨再一次提醒我们这里是死亡之海。
从平坦的村道拐下路基,一人多高的红柳扑面而来,四轮驱动的越野车左冲右突,剧烈地颠簸,树枝刮擦着车门发出刺耳的声音,坐在车内的我们东倒西歪,忍不住阵阵惊呼。
继续向沙漠深处前进,眼前最有趣的地貌是红柳包,它们孤立高大,像一处处破败的烽燧。
红柳包由流沙围绕红柳缓慢而有规律地堆积逐渐形成,起初土包很小很矮,经过数百年不间断的沙土堆积和红柳植物的逐年生长,常常出现高达10米以上的大土包。新疆文物考古研究所研究员张铁男说:“1995年中日联合考古发掘时,我们把国旗插到红柳包上,高高飘扬。”
干枯的胡杨散布在沙漠之中。 阿力木江?胡加布都拉 摄记者抬起相机,远处的沙丘近在眼前。细细观摩,沙丘的轮廓甚是迷人,两翼顺着风向延伸,平面轮廓呈现新月形,黄沙漫漫,蜿蜒曲折。
神秘,精绝古城又现真容
翻过一道沙丘,连片木桩突然映入眼帘。“这是尼雅遗址中保护最为完整的N3和N4居址,曾经是精绝人居住的地方。”张铁男介绍,这里就是精绝古城,保留着受损程度不一、规模不等的众多房屋、葡萄园、羊圈等遗址。
据张铁男介绍,精绝人住宅遗址边有果园分布,当时食用的果品,除了葡萄、桑葚以外,还有石榴、杏、桃、沙枣等。顺着木栈道走进N3,尽管有些地方已被流沙掩盖,但精绝人木骨泥墙的建筑依稀可见,胡杨木为房屋的基柱,红柳枝编成篱笆做墙体。风吹过,一些枯萎了的果树树干,一小簇一小簇地从流沙层中露了出来。
如今,走近尼雅遗址,仍能轻松辨认出这里的“地标”——佛塔遗址。塔体通体乳白,下呈正方形,上为圆柱形,佛塔用土坯加泥砌成,6米高的佛塔分3层。绕着佛塔走一圈,想象着千年前精绝人在这里生活的点滴。
农田果园,人们种植小麦、葡萄、桑树,织造毛毯,烧制各类陶器。仿佛随时会炊烟再起,牛羊撒欢,驼铃声响。
尼雅佛塔。 潘琦 摄“佛塔西北数千米的地方,就是国宝‘五星出东方利中国’锦护臂出土的地方。”新疆和田地区文化体育广播电视和旅游局局长吐送古丽·买托胡提说,关于精绝古城消失有很多猜测,是战争?疾病?还是自然条件恶化?遗址并没有发掘出刀剑戟箭,也没有战斗过的尸横遍野。反倒是所有的墓葬亡者安详平静,大礼陪葬。生活痕迹都清晰可见,但这里居住的人们却忽然消失了......丰富的文化内涵和神奇的未解之谜让尼雅遗址成为众多探险者和考古工作者的向往之地。(完)
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