編譯／韋士塔

科學家正嘗試合成一種玻璃，即使受到伽瑪輻射損壞，仍可以自行恢復原狀。研究團隊表示，希望能以這種新型材料為基礎，開發各種能在極端環境中使用的玻璃。

美國阿爾弗雷德大學稻盛和夫工程學院陶瓷工程助理教授姜明求（Myungkoo Kang，音譯）及研究團隊，把他們的研究結果發表於《材料研究學會公報》（Materials Research Society Bulletin）。

這篇主題為「Ge-Sb-S 硫族化物玻璃在伽馬射線照射下的自癒機制」的論文，概述硫系玻璃（chalcogenide glasses）的研究及其對伽馬射線照射的反應。研究人員發現，暴露在伽馬射線下造成的玻璃缺陷，在室溫環境下會隨著時間的推移而修復，不須任何外力干預，即可恢復結構完整的狀態。

姜明求表示，這個結果代表硫系玻璃的應用範圍相當廣泛，包括輻射感測器。在充滿伽瑪射線的外太空及放射性設施等極端環境中，這種新材質玻璃的應用潛力十分龐大。

姜明求正率領研究團隊調整硫、鍺及銻的比例，準備生產一種專用於衛星電路的玻璃。

參與這項研究的中佛羅里達大學的物理學家理查森（Kathleen Richardson）表示： 「與晶體（例如鍺）具有相似光學透明度的玻璃日益受重視；這些玻璃可以根據其成分與特性加以客製化，用於可能使用鍺的領域。」

研究團隊另一名成員、阿爾弗雷德大學的林奇（Patrick Lynch）指出，玻璃是相當特殊的材料，也是許多領域不可或缺的工具。

硫系玻璃含有硫族元素（硫、硒和碲）與鍺及砷等元素合金，將其製成光學玻璃材料可使用於光學元件。

包括紅外線 (IR) 光學、光纖、光子/光學元件、紅外線感測器、相變記憶體、夜視鏡、熱成像相機、非線性光學、光伏裝置、微電子與氣體感測器。

理查森指出，硫系玻璃的特殊之處在於可以排除氧氣，硫族化物材料是紅外線光學元件的理想材料，因為它們具有傳輸範圍寬、低折射率溫度係數 (dN/dT)、低色散等優點，且生產效率更高，能夠降低生產成本，減少鍺、硒化鋅等稀缺資源的消耗。

為了證實硫系玻璃的耐用性，研究團隊進行測試；由於大氣層的屏蔽，地球表面不會暴露於太空伽馬射線下，因此研究人員把樣品放置在有鈷60射線的裝置中。

隨後，研究人員把受損的玻璃放置在室溫環境，30天後玻璃已自行恢復原狀。

理查森表示，自癒玻璃的原理是，暴露於高能量輻射下時，其化學鍵（chemical bond）會扭曲或斷裂，但隨著時間的推移，室溫足以讓這些化學鍵自我重組，「這讓我們非常感興趣，這種玻璃未來或許能製造在極端環境下使用、更耐用的輻射感測器」。

理查森也認為，隨著對這些材料的持續研究，新型的玻璃將來可能會被應用於更多樣的創新領域。