據物理學家組織網4月10日（北京時間（jiān））報道，美國科學家在極高壓下測量納米材料的結構方麵取得重大突破，首（shǒu）次解決（jué）了（le）為金納米晶（jīng）體結構成像的高能X射線束嚴重扭曲問題，有望引導科學家們在高壓下製造（zào）出新的納米材料（liào），也有助於人（rén）們更好地理解行星內部發（fā）生的一切（qiē）。最新技術發表在4月9日出版的（de）《自然?通訊》雜誌上。

      該研究論文的（de）主（zhǔ）要作（zuò）者（zhě）、卡內基研究院高壓協同聯盟的楊文閣（音（yīn）譯）解釋道：“了解（jiě）高壓對金納米晶體等樣（yàng）本影響的唯一方式，是使用由同（tóng）步加速輻（fú）射源產生的高能X射線（xiàn）。同步加速器能產生高相幹的X射線，用於三維成像，其精確度為幾十納米（mǐ）。這有別於（yú）用於（yú）化學檢測的不相幹的X射線成像，其空間分辨率（lǜ）僅為微（wēi）米級。但這種相幹的高能（néng）X射線（xiàn）束在高壓下會嚴重扭曲。”

      該研究團（tuán）隊發現，通過對同樣晶體使用不同樣本排列方式的散（sàn）射模式進行平均，且通過使用由英國倫敦納米技術中心的科（kē）學（xué）家研發的算法，他們能修正這種扭曲並將空間分辨率提升2個數量（liàng）級。

      研究人員在美國阿貢國家實驗室的（de）高級光子源中心進（jìn）行了（le）該成像實驗，他們讓一個400納米的金晶體承受從海平麵氣（qì）壓8000倍（bèi）到（dào）6.4萬倍的重壓（yā），後者的壓力程度接近位於地球外核和（hé）地殼之間的上地幔的壓力。該研究團（tuán）隊（duì）發現（xiàn），剛開（kāi）始和他們預想的一樣，晶體的邊角變得尖利並被拉（lā）緊，但完全出人意料之外的是，如果繼續加壓，這種拉緊就完（wán）全消失了。當壓力達到最大值時，該晶體（tǐ）變圓了。

      楊文閣說：“金納米粒子是非常有用的物質（zhì）。同其（qí）他微米大（dà）小的粒子相比，它們的硬度（dù）要高60%，它們對製造先進的分子電極、納米尺度（dù）的（de）塗料以及其他先進工程（chéng）材料至關重（chóng）要。因此，新技術對（duì）這（zhè）些領域的發展非常關鍵。”

      魯濱遜說：“現在（zài），光束的扭曲問題已得到解決，我們可以研究高（gāo）壓下納米晶體結構的變化，而（ér）且，也有望解答為什麽納米（mǐ）晶體（tǐ）在重壓下硬度會比大塊材料多60%這一問題。”

    總編輯圈點：

      “窺一斑而見全豹，觀滴水可知滄（cāng）海”不但是中國古代的哲學（xué）思（sī）想，也是很多科學研究的捷（jié）徑，讓我們可以（yǐ）深入到許多永遠都（dōu）難以（yǐ）企及的領域，為了通（tōng）過小細節去洞察全局，科學家甚（shèn）至在地球上（shàng）製（zhì）造了人造黑洞。而本項研究通過算法的創新，解決了如（rú）何看得更加清楚、更加（jiā）真實的問題，讓（ràng）人們能（néng）對高壓（yā）環境下的行星內部情況（kuàng）有所了解，其意義可能不亞於人（rén）造黑洞。除此之（zhī）外，我（wǒ）們也應重視“科學之（zhī）母”數（shù）學在本研究中發揮（huī）的作用。