6月25日14時(shí)07分，嫦娥六號(hào)返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，工作正常，標(biāo)志著探月工程嫦娥六號(hào)任務(wù)取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。

嫦娥六號(hào)探測(cè)器在月球背面完成了世界首次采樣和起飛任務(wù)，標(biāo)志著中國(guó)深空探測(cè)能力的顯著提升。嫦娥六號(hào)在月球背面完成取樣后，還進(jìn)行了一個(gè)令無(wú)數(shù)中國(guó)人為之振奮的“大動(dòng)作”——在月球背面成功展開五星紅旗，吸引了全世界人民的目光，中國(guó)也因此成為第一個(gè)在月球背面獨(dú)立動(dòng)態(tài)展示國(guó)旗的國(guó)家。

但是你知道看似在地球非常容易地展示紅旗的動(dòng)作為什么會(huì)帶來(lái)如此大的影響嗎？其背后又蘊(yùn)藏著多少高科技？

我們平時(shí)看到的五星紅旗大多是由春亞紡面料制成。

春亞紡面料以滌綸為主，經(jīng)過(guò)織布、煉白、印染、高溫蒸洗、脫水、定型、裁剪、縫紉、檢驗(yàn)等10多道工序后，搖身一變，成了我們鮮艷的五星紅旗。

春亞紡面料具有高強(qiáng)度和高彈性，保證了紅旗在長(zhǎng)期使用中不易破損，能夠保持平整和挺括。其獨(dú)特的耐腐蝕、易加工的特性，使得紅旗在制造過(guò)程中更加容易處理，并且能夠抵御各種環(huán)境因素的侵蝕。

此外，春亞紡面料還具有優(yōu)良的透氣性和快干性，使得紅旗在不同天氣條件下都能保持良好的狀態(tài)。那么利用這種集眾多優(yōu)良屬性于一身的面料制作的五星紅旗是否能勝任在月球的展示任務(wù)呢？

答案是否定的。我們先來(lái)看看月球是一種怎樣的環(huán)境。

月球表面沒有大氣層，這就意味著月球無(wú)法像地球那樣通過(guò)大氣層來(lái)反射和吸收太陽(yáng)輻射，也無(wú)法通過(guò)大氣逆輻射來(lái)保持夜晚的溫度。月球表面的最高溫度可超過(guò)130攝氏度，最低氣溫低至零下180攝氏度，溫差要比地球大得多。

月球表面暴露在強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線輻射下，這些高能輻射會(huì)對(duì)物體的材質(zhì)和顏色產(chǎn)生很大的影響。月球表面始終處于高真空的狀態(tài)，并且可能存在多種化學(xué)物質(zhì)，對(duì)材料的揮發(fā)性和穩(wěn)定性也帶來(lái)了更大的考驗(yàn)。

此外，月球表面經(jīng)常受到微流星體的轟擊，這些微小但高速的物體會(huì)產(chǎn)生極大的沖擊力，對(duì)任何存在于月球表面的物體具有很大的物理破壞性。普通材質(zhì)的物體很難承受月球的極端環(huán)境。因此，在月球表面動(dòng)態(tài)展示國(guó)旗絕非易事。

玄武巖做的國(guó)旗

為實(shí)現(xiàn)首次在月球背面展示五星紅旗的任務(wù)，中國(guó)科學(xué)家在國(guó)旗材質(zhì)的選擇上煞費(fèi)苦心。本次中國(guó)在月球背面展示的五星紅旗材質(zhì)的秘密，蘊(yùn)藏在一種名為“玄武巖”的石頭中。

玄武巖是一種重要的基性火山巖，其形成源于地球內(nèi)部深處的巖漿活動(dòng)。當(dāng)巖漿從地殼深處上升到地表時(shí)，由于溫度和壓力的變化，巖漿中的礦物開始結(jié)晶，形成玄武巖。這種巖石主要由斜長(zhǎng)石、輝石等礦物組成，并富含二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣和氧化鎂等化學(xué)成分。

玄武巖具有一系列獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，因此被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在建筑行業(yè)中，玄武巖以其抗壓性強(qiáng)、耐磨性好和吸水率低的特點(diǎn)，成為優(yōu)質(zhì)的建筑裝飾材料和地鋪石材。

在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，玄武巖的壓碎值低、抗腐蝕性強(qiáng)和瀝青黏附性好，使其成為修建公路、鐵路和機(jī)場(chǎng)跑道等的重要材料。此外，玄武巖還可以作為制作膠凝材料的基本原料，用于生產(chǎn)各種建筑用膠凝材料。

玄武巖（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

那么這種“石頭”

是如何制成國(guó)旗的呢？

嫦娥六號(hào)展示的國(guó)旗制作工藝和過(guò)程堪稱科技與藝術(shù)的完美結(jié)合。中國(guó)科學(xué)家選用與月壤化學(xué)成分相近的玄武巖作為主要材料，經(jīng)過(guò)高溫熔融至1600攝氏度左右后，通過(guò)特殊的噴絲工藝將其制備成直徑約為頭發(fā)絲三分之一的超細(xì)玄武巖纖維。

隨后，這些纖維經(jīng)過(guò)紡紗、織造等工藝，織成國(guó)旗的布料。這面“石頭版”國(guó)旗的重量只有11.3克，比嫦娥五號(hào)攜帶的以芳綸纖維為主的國(guó)旗還要輕0.5克。

這種玄武巖纖維

只能制作國(guó)旗嗎？

2024年4月25日，中國(guó)科學(xué)家在國(guó)際知名期刊“Advanced Materials”發(fā)表了一篇關(guān)于摩擦電玄武巖紡織品的文章，進(jìn)一步拓寬了我們對(duì)玄武巖纖維的認(rèn)識(shí)。

研究者首先通過(guò)“高溫熔化-冷水淬火”工藝制得固體玻璃體。然后將獲得的玻璃體放置在纖維拉絲爐中，在1350攝氏度高溫下進(jìn)行單孔拉絲，得到玄武巖纖維。

最后經(jīng)過(guò)編織工藝制得玄武巖纖維織物，作為摩擦電層的正極。摩擦電層的負(fù)極則是以聚酰亞胺為基材，摻雜鐵電陶瓷粉末鈮酸鈉-鈦酸鍶，采用靜電紡絲技術(shù)制得。

a.具有良好阻燃和熱防護(hù)性能的摩擦電玄武巖織物原理圖；b.玄武巖織物織造工藝示意圖；c.摩擦電玄武巖織物照片；d.不同氮化硅含量的玄武巖織物的輸出性能；e.玄武巖

織物電鏡圖（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)1）

研究結(jié)果表明，摩擦電玄武巖織物的輸出功率密度在100攝氏度時(shí)可達(dá)到740.6毫瓦每平方米。在520攝氏度的酒精燈火焰加熱后，摩擦電玄武巖織物仍能保持約55%的初始電輸出。

值得注意的是，即使將該摩擦電玄武巖織物浸在液氮中（零下196攝氏度），其輸出電壓仍能保持初始值的85%以上。玄武巖纖維織物超寬的工作溫度范圍（零下196至520攝氏度），賦予了其在高低緯度、高海拔、沙漠、甚至于太空等極端環(huán)境應(yīng)用的可能性。

結(jié)語(yǔ)

嫦娥六號(hào)在月背表面動(dòng)態(tài)地展示的五星紅旗，彰顯了中國(guó)在航天領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力，這一壯舉將激勵(lì)我們一定要繼續(xù)前行，勇于創(chuàng)新，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興貢獻(xiàn)智慧和力量！

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