1945年8月6日上午,日本广岛遭遇原子弹轰炸,造成毁灭性灾难,爆炸中心超过7,000°C的高温与极端压力瞬间气化了城市的建筑、 金属与土壤。然而,这种极端的非平衡条件,却也意外成为锻造奇异新材料的天然熔炉。
近年,佛罗伦斯大学(UniversityofFlorence)矿物学家卢卡·宾迪(LucaBindi)领导的研究团队,在广岛湾沙粒中收集到名为“广岛石”(hiroshimaite)的玻璃状辐射落尘残骸。通过高功率电子显微镜与X射线绕射技术,团队在其中发现了一颗仅10微米大、前所未 见的合金晶粒。
含有铁铬合金的球状广岛石样本。
这是一种富含矽的合金,含有铁、铬、镍、锰、钼与铝等六种金属,呈现独特的AlAu₄型结构,且处于成为“准晶体”的边缘。它是由气化的城市物质在火球中迅速凝结冷却而成。过去,科学家也曾在人类首枚原子弹“三位一体”核试爆所留下的玻璃碎片中,发现过类似由爆炸合成的准晶体。
这项发表于《科学进展》(ScienceAdvances)的发现深具科学价值。专家指出,这类多成分合金可能具备极佳的机械强度与 稳定性,但其极端的形成条件目前在实验室中根本无法重现。核爆就像一场大型平行实验,随机将城市元素重组。
这些合金宛如“时间胶囊”,不仅是核子鉴识的重要证据,能帮助还原爆炸瞬间的历史,更为未来设计新型功能性合金提供灵感。虽 然要在实验室复制它极具挑战,但正如学者所言:“如果我们根本不知道它的存在,我们甚至不会尝试去合成它。”