納米鑽石

從1987年起，科學家在太空隕石中發現了許多鑽石結晶體。當然，只有用電子顯微鏡觀察才能發現這些微小的顆粒，它們左右（1納米只不過是十億分之一米）。科學家因此稱這些天然鑽石為“納米鑽石”，納米鑽石的成因路徑也帶來了粒子物理的前沿新探索，用‘儀器’仿製備生成出新的粒子新材料。

現在人們普遍認為，這些鑽石可能是在太陽系外的。質量大的恆星在走到生命盡頭的時候，會產生超新星爆發，並在飛散的氣體中傳導強烈的衝擊波。在這樣激烈的環境中，氣體中的碳原子由於壓力的作用，結合成了納米鑽石。生成的納米鑽石廣泛散布在宇宙空間中，在46億年前太陽系形成後，被太陽系俘獲，於是，太陽系中就含有了遠古生成的納米鑽石。所以，在隕石中發現的納米鑽石，是在太陽系形成之前就出現的，是遠古時期太空中的物質，可以。

但是，美國喬治亞州的科學家對前面的觀點提出了懷疑。他們仔細研究了包含在隕石或星際塵埃中的納米鑽石，包括幾塊非常有名的碳質球粒隕石，以及2顆從南極的冰雪中找到的隕石和大氣層中4個星際塵埃中的隕石。這些隕石中，有的含有納米鑽石，有的卻並無納米鑽石。

科學家猜測，從大氣層中發現的許多星際塵埃是由彗星攜帶來的物質，散布於大氣層中。而彗星是構成太陽系的一種原始天體，它們最初分布於太陽系的外圍，比如奧爾特雲帶或柯伊伯帶等位置。那裡最容易受到太陽系外太空物質的污染，包含納米鑽石也就不足為奇了。

基本介紹

• 中文名：納米鑽石
• 大小：一般直徑是1～10納米平均3納米
• 形成原因：太空中由於超新星爆發而形成
• 類型：算是前太陽粒子

存在空間和粒子機制

納米鑽石的生成

根據研究，納米鑽石的確是由超新星爆發的強烈衝擊波生成的。但是，近年來，科學家們發現了若干個類似原始太陽系星雲的天體，它們往往由初生的氣團和周圍圓盤狀的塵埃雲組成。科學家們用哈勃太空望遠鏡採集這些原始恆星的光譜，從那些圓盤狀的塵埃雲中，確實也找到了碳結晶的跡象。通過把這些光譜與隕石中的納米鑽石的光譜進行比較，科學家發現兩者幾乎是一致的。這個事實表明，原始太陽系可以自己生成納米鑽石。納米鑽石的粒子場能效也帶來了粒子物理高能物理的‘新粒子-新物理’的空間天體新探索。

納米鑽石

納米鑽石的粒子丼。

納米鑽石的數量

科學家還估計，如果通過超新星的爆發，納米鑽石被散布到已經100多億歲的宇宙中，那么單是銀河系里，就應該含有1兆噸的鑽石。遺憾的是，這些鑽石太微小了，人們用肉眼無法觀察到。

納米鑽石的謎團

2009年1月4日香港《文匯報》報導，北美洲古人類克勞維斯人滅絕消失，一直是科學界的謎團。北美史前人類克勞維斯人在1.3萬年前突然消失，長毛象、乳齒象、短面熊齒獸、劍齒虎和巨犰狳等古生物也絕種。科學家最近指出，於北美廣泛地區的泥土中發現納米鑽石，引證於公元前1.1萬年發生一場彗星撞擊地球的毀滅性災難，不單摧毀克勞維斯文化，也令長毛象和乳齒象等巨型生物瞬間滅絕。

納米鑽石 形成

科學家在2009年1月2日出版的《科學》雜誌發表有關研究報告，指出在北美洲多個地點的泥土中，均發現肉眼無法看見的納米鑽石，其中一處更是位於亞利桑那州梅利泉的克勞維斯遺址之上。研究員指出，納米鑽石需要在宇宙爆炸造成的高溫和高壓環境下形成。

科學家肯尼特說：“除了外層空間的力量，沒有其它理由能夠解釋這些鑽石的出現。”他指這次彗星撞地球，類似約6500萬年前令恐龍絕種的彗星撞擊。北美史前人類克勞維斯人在1.3萬年前突然消失，長毛象、乳齒象、短面熊齒獸、劍齒虎和巨犰狳等古生物也絕種。

科學套用

美國科學家2007年10月研究證明，納米鑽石顆粒可以被用來向癌細胞傳輸化療藥物。這一研究成果發表在國際頂級納米期刊《納米快報》（Nano Letters）上。Dean Ho博士是美國西北大學的助理教授，他同時擔任北京大學生物醫學工程系的訪問教授。他領導的小組研究證明，這種由納米鑽石顆粒提供的藥物傳輸系統是更安全有效的。

與當前使用的藥物傳輸系統不同的是，納米鑽石顆粒藥物傳輸系統不會產生副作用。一系列的基因研究已經證實，納米鑽石顆粒不會引起細胞炎症，因為一旦藥物被釋放出來，所留下的就僅僅是鑽石顆粒而已。同時，納米鑽石顆粒在水中的溶解度也賦予了它在臨床套用方面的新優勢，而且它還可以用來治療結核病或者病毒感染。

納米鑽石顆粒非常特別，它們極為穩定，因此科學家能夠在其表面進行許多化學實驗，進一步開發其套用功能。同時它們還提供了安全上的保證，這一點對臨床醫學至關重要，因為找到一種既有效又安全的材料並非易事。研究人員還發現，對納米鑽石顆粒進行匯總能夠幫助正常的細胞抵禦化療藥物，使它們不致被殺死，因為這種納米鑽石顆粒集群只有在抵達目標細胞時才會緩慢釋放藥物，而它們所傳輸的藥物，幾乎是普通傳輸系統所能傳輸藥物的5倍之多。

日本開發納米鑽石發射體

日本住友電氣公司和大阪大學等單位聯合開發出尖端直徑僅為10納米的鑽石納米發射體。據認為，這一技術在信息通信等領域具有廣闊的套用前景。這種納米級的單晶鑽石發射體是套用晶體生長技術和等離子腐蝕法製作出來的。科學家們研究發現，鑽石的電子釋放效率要高於一般金屬，其尖端越尖，便越能在低電壓下產生更強的電場和提高電子的釋放效率，是今後很有發展前途的元器件製造材料。但是由於鑽石的材料特性，要製作小直徑的尖端非常困難。日本經濟產業省實施的“新前沿碳技術”項目就是為了解決這個難題。

納米鑽石集群

德國烏爾姆大學的安德里亞斯-阿爾伯特聲稱已經能夠使納米鑽石結合在一起形成一個六角形排列。

科學家研製納米鑽石集群 拼出六角形排列

納米鑽石含有的不完整性被稱作氮空缺中心，一個氮原子取代了其中的一個碳原子。在這些氮空缺中心的電子自旋能夠使用磁場進行操縱，來獲得比如說量子糾纏的優勢。

通過使用一種名為SP1的轉基因蛋白質來包裹納米鑽石，德國烏爾姆大學的安德里亞斯-阿爾伯特和他的同事們聲稱他們已經能夠使納米鑽石結合在一起形成一個六角形排列。

他解釋道：“我們已經通過探索生物系統的自組裝能力，證實了一種按比例放大量子系統的新方法。我們事實上實現了小型納米集群，而且在這項艱難的工作中踏出了第一步。”