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▲来源：德州农工大学
太阳通过进行氢原子聚变，生成氦原子的过程释放巨大的能量。如果在地球上复制这一过程，将为地球提供无限的清洁能源。不过研究人员说，事实证明，建造一个核聚变发电厂是一项令人生畏的任务，而其原因很大程度上是因为几乎没有任何材料能够经受住核聚变反应堆核心极端条件的考验。日前，美国德州农工大学的研究人员在《科学进展》期刊上发表文章，宣布发现了一种制造新材料的方法，可以用于生产出适用于未来聚变反应堆的材料。
氦原子是聚合反应的副产品。尽管它不会对环境构成威胁，但是它却会破坏建造聚变反应堆所需的材料。之前的研究表明，如果你在固体材料中强行加入氦物质，它就会产生气泡，就好像碳酸水中的二氧化碳气泡一样。
该校材料科学与工程学系副教授迈克尔·德科维奇博士（Dr. Michael Demkowicz）指出:“实际上，由于金属是固态的，金属中产生的这些氦气泡会永久地凝固在那里。当积累的氦物质越来越多时，气泡就会连接起来，然后摧毁掉整个材料。”
德科维奇与美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室(LosAlamos National Laboratory)的研究团队携手合作，共同研究了氦在由一叠厚厚的金属层组成的纳米复合固体材料中的表现。令人惊喜的是，进入这些材料中的氦制造的不是气泡，而是类似于活体组织中的静脉的长通道。
“我们被自己的发现震惊了，”德姆科维奇说。“当你把越来越多的氦放入纳米复合材料中时，与其说在破坏材料，不如说是形成了一种类似于血管的系统。”这一发现为最终制造出实现核聚变能源所需的抗氦材料铺平了道路。德科维奇和他的合作者认为，氦可能通过在纳米复合材料中的“血管网”流动，最终在不对材料造成任何进一步损伤的情况下被排出材料外。
“这一发现在核聚变反应堆中的应用只是冰山一角，”德科维奇说。“我认为，更大的可能性就是对这些含有管道的固体材料的应用，它类似于人体中有血管网络的组织。这个网络可以用来传输别的物质，比如热能或是电能，甚至是可以帮助这些材料完成自我修复的化学物质。”
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编译：朱明逸 编辑：张梦
来源：www.phys.org
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