中新社上海5月12日电 (徐静 王宇)日本首个月壤纤维实验样品(模拟)将搭乘天舟货运飞船运往中国空间站,并将在外展平台上接受长期空间环境验证。船上实验由东华大学团队领导。这是该校在月壤材料应用领域的一项重要探索。目标是获得高真空、强辐射、极端温差等环境下的光纤性能数据,并以此数据作为进一步研究的参考。
依托东华大学先进纺织材料国家重点实验室,该校研究团队在月壤原位纤维形成领域取得突破,利用嫦娥五号带回的真实月壤,在模拟月球环境下成功制备全组分纤维。东华大学的独特成果是对2035年建设月球科学研究站目标的回应。
东华大学地外纤维实验室储存0.5克月壤。图片提供:东华大学
东华大学地外纤维实验室储存0.5克月壤。这种比硬币还轻的月球尘埃,是从嫦娥五号带回的月球玄武岩样本中采集的,经历了数十亿年的空间侵蚀,价值极高。项目之初,一直有人质疑这么少量的月壤能否变成丝绸,但团队并没有退缩。
“以前没有人做过,所以我们试试吧,哪怕只有一毫米的距离。AI,就成功了。”东华大学材料科学与工程学院研究员陈艳华说:研究团队利用传统原理熔化提取“碎糖”马铃薯”,将月球土壤比作“宇宙白糖”,在高温下将其融化成液滴,并精确地将其转化为纤维。
2025年4月1日,嫦娥五号月壤纤维在国家博物馆举办“登月9天:中国探月工程20年”展览。数据表。图片提供:东华大学
面对常规设备因月球极端高真空和微重力环境而出现故障的问题,研究团队从零开始设计了世界上第一个旋转装置,重现月球环境,最终生产出长约3米、直径超过10微米的连续纤维样品(与人的头发丝大小相当)。
这一进步是团队10年努力的结果。 2016年,中国科学院院士朱美芳主持上海市科委重大基础研究项目。团队开始研究纳米材料,并逐渐将注意力转向来自极端环境的外星材料。 2020年嫦娥五号满载月壤返回后,团队聚焦无机纤维和极端环境制备技术,逐步将“外星纤维”从概念转变为现实。
为推进月壤纤维从“实验室成功”走向“工程应用”,团队迭代研发了三代核心设备,逐步实现了毫米级样品纤维的形成、分支、高真空环境下的连续制备等目标。这项拥有完全自主知识产权的核心技术,以其优秀的原创性和实用性获得认可,荣获第25届中国国际工业博览会一等奖。
考虑到未来月球科研站的建设需求,月壤纤维的可能应用包括柔性结构材料、月土混凝土加固等。由于地球和月球之间的运输成本较高,现场资源利用是该方向的主要考虑因素之一。目前,相关研究仍在进行中。目前还处于基础验证阶段,距离实际使用还很远。东华大学表示,将根据深空探测材料的需要,继续开展月壤和额外纤维的现场利用基础研究。 (完)
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