光年低语第53章 萨米尔的辐射自修复材料

--- 月球的表面是一个充满恶意的舞台。

除了极端的温差、无处不在的微陨石、以及永恒的真空还有一种无形却更具穿透力和累积性伤害的威胁——辐射。

来自太阳风的持续粒子流、来自银河宇宙射线的高能原子核、以及太阳耀斑爆发时产生的致命质子风暴如同看不见的亿万颗微小子弹持续轰击着月球上的一切。

广寒宫基地的穹顶和外墙依赖厚重的月壤混凝土、铅板夹层以及萨米尔之前研发的各类防护涂层构成了第一道也是最重要的防线。

但对于必须走出穹顶进行作业的人员、长期暴露在外的精密设备、以及未来可能进行长途月面勘探的车辆而言辐射防护是一个持续而严峻的挑战。

宇航服和月球车外壳使用的传统辐射屏蔽材料厚重、笨拙且存在一个致命缺陷：辐射损伤是累积性的。

高能粒子会持续不断地撞击材料内部结构造成原子位移、产生晶格缺陷、引发材料脆化、性能衰退。

就像无形的风沙持续打磨岩石终有一天会导致其强度崩溃。

定期更换和维护这些被“辐照老化”的部件成了一项耗费巨大且极其危险的工作。

萨米尔?贾马尔的材料实验室再次迎来了一个关乎生存的基础性难题。

他的目标不再是简单地“阻挡”辐射——这在月球环境下几乎不可能完全实现——而是要让材料能够 “承受”并“修复” 辐射带来的损伤。

“我们需要一种能‘活着’的材料”萨米尔对团队宣布眼中闪烁着挑战的光芒“一种被辐射‘击伤’后能像皮肤一样自己愈合的材料。

” 这个概念——辐射自修复材料——听起来像是天方夜谭。

但萨米尔的想法有其科学依据。

他设想在材料基体中嵌入无数纳米级的“修复剂”胶囊或通道网络。

当高能粒子穿透材料其路径上会造成微观的损伤区（如空位、间隙原子）。

这些损伤本身或者辐射引发的局部热效应、化学环境变化能否成为触发修复机制的“开关”？ 团队分头探索。

一组人研究微胶囊技术：开发极其微小的、壁壳能在辐射作用下破裂的胶囊内部填充着液态的修复前驱体（如特定的单体或低聚物）。

胶囊破裂后修复液流入裂缝或损伤区在辐射残留能量或某种催化剂的帮助下聚合固化填补损伤。

另一组人攻关本征自修复材料：设计一种特殊的聚合物或金属玻璃基体其分子或原子结构本身在受到辐射损伤后能够利用环境热能或损伤产生的活性位点进行某种程度的“原子迁徙”或“化学键重组”使损伤区域缓慢“退火”愈合。

无论哪种路径都困难重重。

微胶囊的壁壳需要足够坚固以承受加工和使用应力又要对特定类型或强度的辐射敏感这本身就是矛盾。

修复前驱体需要在月球真空和极端温度下保持稳定并在触发后能快速、完全地固化且不能产生有害副产物或体积收缩。

本征自修复则更依赖材料本身的神奇特性设计难度极大且修复速度往往极其缓慢可能赶不上损伤累积的速度。

实验室里充满了失败的气息。

微胶囊要么过早破裂要么在需要时坚不可摧。

修复液要么无法固化要么固化后性能极差。

本征自修复材料的设计更是如同大海捞针。

转机在一次意外的“污染”测试中出现。

一位研究员在测试一种新型金属玻璃的抗辐射性能时不小心将少量用于其他实验的、含有特殊稀土元素和碳纳米结构的催化剂粉末溅到了样品表面。

随后进行的辐射轰击测试中他们惊讶地发现被“污染”区域的抗辐射疲劳性能显着提升！电子显微镜图像显示该区域的辐射损伤点（空位簇）的尺寸和密度远低于其他区域仿佛损伤在产生后不久就被部分“填充”或“消除”了！ “是那些催化剂粉末！”萨米尔敏锐地抓住了关键“它们可能在辐射作用下被激活成为了原子迁移的‘中转站’或‘催化剂’促进了损伤区的自我修复！” 他们立刻调整方向不再追求复杂的胶囊体系而是专注于研制一种纳米级分散的、辐射激活型催化剂添加剂。

经过无数次的配方调整和辐照实验一种代号“凤凰石”的纳米复合添加剂诞生了。

它由多种稀土氧化物、特定形态的碳纳米材料、以及一种取自月壤的特殊矿物微粒共同构成经过复杂的处理和活化后能以极小的比例（不到百分之一）均匀分散在金属、聚合物或陶瓷基体中。

当这种含有“凤凰石”添加剂的新型复合材料接受辐射轰击时奇迹发生了。

高能粒子造成的损伤依然会发生但在损伤点周围“凤凰石”纳米颗粒会被辐射能量“激活”仿佛变成了微型的“焊点”极大地促进了周围基体材料的原子或分子向损伤区域的迁移和重排显着加速了损伤的“退火”和修复过程！ 小主这个章节后面还有哦请点击下一页继续阅读后面更精彩！。

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