二战首次核爆留下意外惊喜！80 年后挖出全新神秘笼形晶体

世界首个引爆原子弹的实验不仅成为历史著名事件，还意外烧出许多未见过晶体，直到现在，科学家仍持续从当时爆炸形成的玻璃找到全新结晶物质。

1945年7月16日二战期间，美国曼哈顿计划（ManhattanProject）三位一体试验引爆全球第一颗核弹，爆炸威力相当20,000公吨TNT，温度高达1,500℃，瞬间将周围30米铁塔（包含内部铜线）直接气化，并导致试验地沙子因瞬间高温融化成玻璃，形成具轻度放射性的浅绿色玻璃结晶，称为“托立尼提物质”（Trinitite），以及较少见的红色玻璃（redtrinitite）。

80多年过去了，科学家竟到近日还当时烧出的红色玻璃发现全新矽酸钙铜I型化合物，由矽、钙、铁、铜组成，这种晶体具复杂几何网格结构，能像纳米级笼子一样储存其他较小分子或原子，可能对未来电池、量子电脑科技大有帮助。

核爆实验发现的第一种笼形化合物

正常来说这种晶体不可能存于地球，但核爆产生的极端瞬态条件经历瞬间高温高压及快速冷却过程，使原子组装成不寻常结构并锁定当前位置，从而形成传统方法无法合成出的固态相。

团队还以先进3DX光技术扫描这块晶体，原想看看它跟2021年同地点发现的另一种准晶体有没有亲戚关系，发现两者没有明显关联，表明相同极端条件与相同材料也能形成2种截然不同的晶相，核爆产生的独特化学环境肯定还藏著更多人类未知化学结构。

此外，这2种新发现的晶体在科学与应用价值也不同，2021年准晶体偏向“基础物理”，它的存在本身挑战人类对物质结构认知，帮助科学家理解高能事件会导致物质发生什么诡异变化；新发现的化合物则偏向“实用”，因为它具备关住其他分子/原子的笼形结构，未来可应用于超级电池、量子电脑等材料科学领域。

该研究强调罕见高能事件——如核爆、雷击、陨石超高速撞击，本质上能成为产生特殊晶体物质的自然实验室，帮助验证固态物理和矿物学理论、建立更完善材料形成模型。

新论文发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）。