纽约大学跨学科研究团队在晶体生长机制研究领域取得重大进展,相关成果已发表于权威期刊《自然通讯》。这项历时三年的研究不仅重新定义了科学家对晶体形成过程的理解,更意外发现了一种具有独特空心结构的新型晶体,为未来材料设计提供了全新思路。
研究团队由化学系斯特凡诺·萨卡纳教授和计算化学专家格伦·霍基助理教授共同领导,采用创新的"实验-模拟"双轨研究方法。他们选择直径约1微米的带电胶体颗粒作为研究对象,通过高分辨率显微镜实时捕捉晶体形成过程,同时配合大规模计算机模拟进行验证。
"传统理论认为晶体生长是逐步有序的过程,"萨卡纳教授解释道,"但我们的观察显示,晶体实际上先形成无序团块,再经历结构重组。"这一发现挑战了晶体学经典理论,为理解材料自组装机制提供了新视角。
研究过程中,博士生臧世豪在分析实验数据时注意到一组异常数据点,最终确认这是一种前所未见的棒状晶体。该晶体不仅具有规则的六方结构,其内部还包含纳米级空心通道网络。霍基教授表示:"这种低密度空心结构在自然界极为罕见,我们通过模拟确认其稳定性后,意识到这是一个重要发现。"
研究团队将这种新型晶体命名为"Zangenite",以纪念其发现者。初步研究表明,这种特殊结构可能具有独特的光学和传输特性。萨卡纳教授补充道:"空心通道结构为分子筛分、药物缓释等应用提供了可能,我们正在探索其潜在价值。"
这项研究获得了美国国家科学基金会等机构资助,相关技术已申请专利保护。团队下一步计划扩大研究范围,系统探索其他可能的新型晶体结构,并开发相应的应用技术。
更多信息: Shihao Zang 等,二元胶体体系中非经典结晶途径的直接观察与控制,《自然通讯》 (2025)。期刊信息: 《自然通讯》














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