從1987年起，科學(xué)家在太空隕石中發(fā)現(xiàn)了許多鉆石結(jié)晶體。當(dāng)然，只有用電子顯微鏡觀察才能發(fā)現(xiàn)這些微小的顆粒（1納米只不過(guò)是十億分之一米）?？茖W(xué)家因此稱這些天然鉆石為“納米鉆石”，納米鉆石的成因路徑也帶來(lái)了粒子物理的前沿新探索，用‘儀器’仿制生成出新的粒子新材料。

現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為，這些鉆石可能是在太陽(yáng)系外的。質(zhì)量大的恒星在走到生命盡頭的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生超新星爆發(fā)，并在飛散的氣體中傳導(dǎo)強(qiáng)烈的沖擊波。在這樣激烈的環(huán)境中，氣體中的碳原子由于壓力的作用，結(jié)合成了納米鉆石。生成的納米鉆石廣泛散布在宇宙空間中，在46億年前太陽(yáng)系形成后，被太陽(yáng)系俘獲，于是，太陽(yáng)系中就含有了遠(yuǎn)古生成的納米鉆石。所以，在隕石中發(fā)現(xiàn)的納米鉆石，是在太陽(yáng)系形成之前就出現(xiàn)的，是遠(yuǎn)古時(shí)期太空中的物質(zhì)。

但是，美國(guó)佐治亞州的科學(xué)家對(duì)前面的觀點(diǎn)提出了懷疑。他們仔細(xì)研究了包含在隕石或星際塵埃中的納米鉆石，包括幾塊非常有名的碳質(zhì)球粒隕石，以及2顆從南極的冰雪中找到的隕石和大氣層中4個(gè)星際塵埃中的隕石。這些隕石中，有的含有納米鉆石，有的卻并無(wú)納米鉆石。

科學(xué)家猜測(cè)，從大氣層中發(fā)現(xiàn)的許多星際塵埃是由彗星攜帶來(lái)的物質(zhì)，散布于大氣層中。而彗星是構(gòu)成太陽(yáng)系的一種原始天體，它們最初分布于太陽(yáng)系的外圍，比如奧爾特云帶或柯伊伯帶等位置。那里最容易受到太陽(yáng)系外太空物質(zhì)的污染，包含納米鉆石也就不足為奇了。

中文名

納米鉆石

類型

算是前太陽(yáng)粒子

大小

一般直徑是1～10納米平均3納米

形成原因

太空中由于超新星爆發(fā)而形成

存在空間和粒子機(jī)制

納米鉆石的生成

納米鉆石

納米鉆石的粒子丼。

根據(jù)研究，納米鉆石的確是由超新星爆發(fā)的強(qiáng)烈沖擊波生成的。但是，近年來(lái)，科 學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了若干個(gè)類似原始太陽(yáng)系星云的天體，它們往往由初生的氣團(tuán)和周圍圓盤狀的塵埃云組成?？茖W(xué)家們用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡采集這些原始恒星的光譜，從那些圓盤狀的塵埃云中，確實(shí)也找到了碳結(jié)晶的跡象。通過(guò)把這些光譜與隕石中的納米鉆石的光譜進(jìn)行比較，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩者幾乎是一致的。這個(gè)事實(shí)表明，原始太陽(yáng)系可以自己生成納米鉆石。納米鉆石的粒子場(chǎng)能效也帶來(lái)了粒子物理高能物理的“新粒子-新物理”的空間天體新探索。

納米鉆石的數(shù)量

科學(xué)家還估計(jì)，如果通過(guò)超新星的爆發(fā)，納米鉆石被散布到已經(jīng)100多億歲的宇宙中，那么單是銀河系里，就應(yīng)該含有1兆噸的鉆石。遺憾的是，這些鉆石太微小了，人們用肉眼無(wú)法觀察到。

納米鉆石的謎團(tuán)

納米鉆石 形成

2009年1月4日香港《文匯報(bào)》報(bào)道，北美洲古人類克勞維斯人滅絕消失，一直是科學(xué)界的謎團(tuán)。北美史前人類克勞維斯 人在1.3萬(wàn)年前突然消失，長(zhǎng)毛象、乳齒象、短面熊齒獸、劍齒虎和巨犰狳等古生物也絕種。科學(xué)家最近指出，于北美廣泛地區(qū)的泥土中發(fā)現(xiàn)納米鉆石，引證于公元前1.1萬(wàn)年發(fā)生一場(chǎng)彗星撞擊地球的毀滅性災(zāi)難，不單摧毀克勞維斯文化，也令長(zhǎng)毛象和乳齒象等巨型生物瞬間滅絕。

科學(xué)家在2009年1月2日出版的《科學(xué)》雜志發(fā)表有關(guān)研究報(bào)告，指出在北美洲多個(gè)地點(diǎn)的泥土中，均發(fā)現(xiàn)肉眼無(wú)法看見(jiàn)的納米鉆石，其中一處更是位于亞利桑那州梅利泉的克勞維斯遺址之上。研究員指出，納米鉆石需要在宇宙爆炸造成的高溫和高壓環(huán)境下形成。

科學(xué)家肯尼特說(shuō)：“除了外層空間的力量，沒(méi)有其它理由能夠解釋這些鉆石的出現(xiàn)?！彼高@次彗星撞地球，類似約6500萬(wàn)年前令恐龍絕種的彗星撞擊。北美史前人類克勞維斯人在1.3萬(wàn)年前突然消失，長(zhǎng)毛象、乳齒象、短面熊齒獸、劍齒虎和巨犰狳等古生物也絕種。

科學(xué)應(yīng)用

美國(guó)科學(xué)家2007年10月研究證明，納米鉆石顆?？梢员挥脕?lái)向癌細(xì)胞傳輸化療藥物。這一研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)納米期刊《納米快報(bào)》（Nano Letters）上。Dean Ho博士是美國(guó)西北大學(xué)的助理教授，他同時(shí)擔(dān)任北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的訪問(wèn)教授。他領(lǐng)導(dǎo)的小組研究證明，這種由納米鉆石顆粒提供的藥物傳輸系統(tǒng)是更安全有效的。

與當(dāng)前使用的藥物傳輸系統(tǒng)不同的是，納米鉆石顆粒藥物傳輸系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生副作用。一系列的基因研究已經(jīng)證實(shí)，納米鉆石顆粒不會(huì)引起細(xì)胞炎癥，因?yàn)橐坏┧幬锉会尫懦鰜?lái)，所留下的就僅僅是鉆石顆粒而已。同時(shí)，納米鉆石顆粒在水中的溶解度也賦予了它在臨床應(yīng)用方面的新優(yōu)勢(shì)，而且它還可以用來(lái)治療結(jié)核病或者病毒感染。

納米鉆石顆粒非常特別，它們極為穩(wěn)定，因此科學(xué)家能夠在其表面進(jìn)行許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其應(yīng)用功能。同時(shí)它們還提供了安全上的保證，這一點(diǎn)對(duì)臨床醫(yī)學(xué)至關(guān)重要，因?yàn)檎业揭环N既有效又安全的材料并非易事。研究人員還發(fā)現(xiàn)，對(duì)納米鉆石顆粒進(jìn)行匯總能夠幫助正常的細(xì)胞抵御化療藥物，使它們不致被殺死，因?yàn)檫@種納米鉆石顆粒集群只有在抵達(dá)目標(biāo)細(xì)胞時(shí)才會(huì)緩慢釋放藥物，而它們所傳輸?shù)乃幬?，幾乎是普通傳輸系統(tǒng)所能傳輸藥物的5倍之多。

日本開(kāi)發(fā)納米鉆石發(fā)射體

日本住友電氣公司和大阪大學(xué)等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)出尖端直徑僅為10納米的鉆石納米發(fā)射體。據(jù)認(rèn)為，這一技術(shù)在信息通信等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。這種納米級(jí)的單晶鉆石發(fā)射體是應(yīng)用晶體生長(zhǎng)技術(shù)和等離子腐蝕法制作出來(lái)的?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，鉆石的電子釋放效率要高于一般金屬，其尖端越尖，便越能在低電壓下產(chǎn)生更強(qiáng)的電場(chǎng)和提高電子的釋放效率，是今后很有發(fā)展前途的元器件制造材料。但是由于鉆石的材料特性，要制作小直徑的尖端非常困難。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省實(shí)施的“新前沿碳技術(shù)”項(xiàng)目就是為了解決這個(gè)難題。

納米鉆石集群

科學(xué)家研制納米鉆石集群 拼出六角形排列

德國(guó)烏爾姆大學(xué)的安德里亞斯-阿爾伯特聲稱已經(jīng)能夠使納米鉆石結(jié)合在一起形成一個(gè)六角形排列。

納米鉆石含有的不完整性被稱作氮空缺中心，一個(gè)氮原子取代了其中的一個(gè)碳原子。在這些氮空缺中心的電子自旋能夠使用磁場(chǎng)進(jìn)行操縱，來(lái)獲得比如說(shuō)量子糾纏的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)使用一種名為SP1的轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)來(lái)包裹納米鉆石，德國(guó)烏爾姆大學(xué)的安德里亞斯-阿爾伯特和他的同事們聲稱他們已經(jīng)能夠使納米鉆石結(jié)合在一起形成一個(gè)六角形排列。

他解釋道：“我們已經(jīng)通過(guò)探索生物系統(tǒng)的自組裝能力，證實(shí)了一種按比例放大量子系統(tǒng)的新方法。我們事實(shí)上實(shí)現(xiàn)了小型納米集群，而且在這項(xiàng)艱難的工作中踏出了第一步?！?/p>