奈米鑽石

神秘星系紅光 來自奈米鑽

【中時電子報 】林志成／台北報導2006/1/14

「Twinkle，twinkle little star，how Iwonder what you are，…，like a diamondin the sky，…」這首大家耳熟能詳的英語兒歌，描述星星閃耀如同天上鑽石。但太空中真的有鑽石嗎？

在銀河系裡，有固體顆粒地方都可以觀察到大紅射線，但這種神秘固體是什麼東西？中央研究院原子分子研究所研究員張煥正及天文所研究員郭新研究發現，這個神秘固體是奈米鑽石顆粒。

張煥正說，從他的研究可以證實，奈米鑽石廣泛存在銀河系中，天上到處都是鑽石。這項研究成果已被《美國天文物理學雜誌》接受，很快就會刊登出來。

神秘的星系紅光，即所謂「大紅射線」，是一種普遍存在於星雲及銀河外星系的漫射紅光，它的起源是天文學上長久以來未解之謎。

張煥正與郭新的最新研究成果揭開了這個固體之謎。為模擬外太空條件，他們在實驗室中先以高能加速器產生的質子束去轟擊奈米鑽石，製造晶格缺陷。接著以攝氏八百度的高溫加熱，再退火後得到螢光奈米鑽石。

當這些鑽石微粒受到黃綠光照射時，會發出紅色螢光。令人驚訝的是，這些螢光的光譜與太空中所觀察到大紅射現非常相近。

張煥正說，奈米鑽石顆粒應該是在老舊恆星的周圍出生、長大，受到宇宙風吹拂在星際間旅行，它們穿過星系時，恰巧吸收恆星所發出的漫射光而放出璀璨紅光。

張煥正表示，太空奈米鑽石的顆粒很小，需要排列一千顆以上才等於人類頭髮的寬度，而要累積卅兆顆以上才等於半克拉鑽石戒指的重量。

張煥正說，太空中到處都是奈米鑽石，根據天文學家估計，僅僅在蝘蜓座附近，鑽石的總重量就有十的廿一次方公斤，約為月球百分之一的重量。但人類若要到太空中採集奈米鑽石，恐怕不符合經效益。

張煥正指出，螢光奈米鑽石不但螢光、又很容易跟生物分子結合，如果它帶著藥物進到人身體裡面，醫生就可以觀察出身體內一些細胞對藥物的反應，有助於解決一些醫學上問題。

螢光奈米鑽石應用於生物醫學　中研院實驗中

【東森新聞報 科技中心／台北報導】2006/1/14

在推斷太空中奈米鑽石可能無所不在後，中研院原子及分子研究所研究員張煥正及其領導的團隊正利用螢光奈米鑽石應用在生物醫學上，尤其是作定位與標記，目前仍在細胞和動物實驗階段。

張煥正在1995年利用購得的人空奈米鑽石進行觀察，獲得其光譜，1999年法國天文學家根據張煥正的紅外線光譜，在蝘蜓座和金牛座黑暗星雲內的兩顆星中，發現了太空鑽石的蹤跡。

張煥正再與中研院天文所所長郭新合作，經由實驗得到螢光奈米鑽石，而這些鑽石與太空望遠鏡觀察到的大紅射線非常相似，因而推斷鑽石在太空中可能無所不在。

張煥正及其領導的團隊目前也將螢光奈米鑽石應用在生物醫學上，一名團隊成員指出，螢光奈米鑽石經過激發後就會發光，因此正經過實驗確認對人體有無傷害，現今正在進行「血管造影術」的動物實驗。

該成員表示，其實奈米鑽石是可以用在生物醫學實驗上的，過去在蛋白質的標記上大都使用螢光染料分子，但由於時間短而必須重複觀察，因而生物學家引進永遠都會發光的奈米級「量子點」(半導體的化合物)，用以取代螢光染料分子﹔醫學界也運用「人工奈米鑽石」做為人體替換組織的耐磨程度上。

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