世界上首次使用納米技術是在 2,600 年前的印度!

2,600 年前,世界上首次使用納米技術是在印度!
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2015 年,在距離印度金奈約 450 公里的一個不起眼的村莊里,發現了一座可追溯到公元前 3 至 6 世紀的城市遺跡。 現在,在 2,600 多年前,科學家們在挖掘現場的破碎陶器和文物中偶然發現了世界上第一個已知的納米技術用途。 研究結果已記錄在 發表在《自然》上的論文 十一月2020。

在馬杜賴的 Wolrd Tamil Sangam 的 Keeladi 展覽中展出的各種文物。 檔案 | 圖片來源:印度教徒/R。 阿肖克
在馬杜賴的 Wolrd Tamil Sangam 的 Keeladi 展覽中展出的各種文物。 檔案 | 圖片來源:印度教徒/R。 阿肖克

“在此之前,已知最古老的碳納米結構是在公元 16 至 18 世紀的大馬士革刀片中發現的,” 該論文的通訊作者 Nagaboopathy Mohan 博士說。 這 大馬士革刀(鋼劍)事實上,也是在印度製造的。 “大馬士革刀片上使用的塗層技術似乎只有印度人知道,” 莫漢補充道。

在此之前,在公元 7-8 世紀的伊斯蘭陶器中發現了金和銀納米粒子。 羅馬萊庫格斯盃 從公元 4 世紀開始。 此外,一種耐腐蝕的天藍色顏料被稱為 瑪雅藍最早生產於公元 9 世紀,是在前哥倫佈時期的瑪雅城市奇琴伊察發現的。 它是一種含有納米孔粘土的複雜材料,通過化學方法將靛藍染料結合到其中以產生環境穩定的顏料。

現在,在印度小村莊 Keeladi 的這一偉大考古發現將已知最古老的納米技術應用推後了一千年。

在 Keeladi 陶器中發現的碳納米管將已知最古老的納米技術應用推遲了一千年。
在 Keeladi 陶器中發現的碳納米管將已知最古老的納米技術應用推遲了一千年。

碳納米管是直徑為十億分之一米的碳管。 它們的出現是由日本科學家飯島澄夫於 1991 年發現的。 從那時起,研究人員想出了很多方法來合成它。 Mohan 解釋說,最常見的方法是化學氣相沉積,涉及一個複雜的過程,溫度從 800°C 開始。

因此,當研究人員看到陶器碎片上的黑色塗層時,他們並不認為他們會發現任何特別之處。 “實際上,我們希望看到一種無定形的類型特徵——用外行的話來說,就是一種炭糊狀塗層,” 莫漢說。 但他們看到了一種接近“完美”的複雜技術。

科學家們預計塗層是木炭糊,而不是複雜使用納米技術的結果
科學家們預計塗層是木炭糊,而不是複雜使用納米技術的結果

該論文稱,發現這些納米管的平均直徑在 0.6 納米之間(一納米是十億分之一米)。 理論極限——系統沒有缺陷的狀態——是 0.4 納米。

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使用 FEM-2100 Plus 電子顯微鏡和 FEI Techani T20 電子顯微鏡觀察納米管樣品。

“實際上,合成任何沒有缺陷或接近其理論標準的材料並不容易。 因為在任何合成過程中都會涉及壓力、溫度、濃度等方面的局部波動,” 莫漢解釋道。 “在 Keeladi 塗層中發現的碳納米管的直徑,其直徑接近於理論極限,驗證了對製造過程的精確控制和該技術掌握的證明。” 這可能就是納米結構能存活兩千年半的原因。

“Keeladi 陶器的獨特之處在於塗層保持了其表面穩定性和光滑度,超越了時間限制的磨損,” 莫漢說。 有可能使用了植物基材料,當這些材料經過陶器燒製過程時,達到導致形成納米管的溫度。 “但確切的製造和塗層工藝尚待了解。”

碳納米結構強度高、重量輕,是熱和電的良導體。 目前正在探索將它們用於電子設備、傳感器、晶體管、電池和醫療設備以及其他幾種應用。 在 Keeladi 陶器碎片中,黑色塗層在裡面。 這開啟了一種可能性,即雖然定居點知道如何合成它們,但他們可能沒有意識到影響。

“如果這些陶器被用於食用,那麼古代文明可能已經意識到碳納米管的細胞毒性(人類相容性),” 報紙說。 “這反映了一個問題,'他們知道毒性嗎?'。 因為,直到現在,碳納米管的毒性還沒有被正確認識,” 莫漢說。

“如果一種材料的人體相容性沒有明確定義,目前的國家政策不會輕易批准將材料用於家庭和食用目的。” 因此,他補充說,接下來要做的是了解這種塗層的用途。 “我們最終可能會對這個古老的文明有所了解。”

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