荷兰阿姆斯特丹大学物理研究所努辛·沙希扎德研究小组近日揭示了盐溶液中球形晶体结构的形成机制。研究团队发现,通过调整离子成分、溶液粘度和蒸发速率等参数,无序的离子混合物可自组织形成类似海胆或珊瑚头的球晶结构。这项成果已发表于《通讯化学》杂志。

研究描述了硫酸盐溶液中二价离子与高粘度环境如何驱动硫酸钠纳米晶体在室温下形成球形聚集体。这一过程不同于传统结晶产生的立方或六边形结构,而是形成致密球状或开放刺状形态。第一作者、现为AMOLF博士生的Tess Heeremans回忆:“当我们在显微镜下看到它们从盐混合物中析出时,我们目不转睛地盯着看——太酷了。”她表示,正是这份好奇心使其硕士论文转向这一方向。
除基础科学意义外,该研究为先进材料制造提供了新路径。通过非平衡生长原理,可引导晶体形成高比表面积结构,从而显著改变材料性能。研究团队指出,此类球晶结构可用于解析曾被误认为生物遗骸的矿物纹理,也为设计复杂内部结构的先进材料奠定了基础。
Heeremans比喻道:“球晶看起来或许很神奇,但它们的美丽却是一种记录;就像雪花被其生长的云层塑造成现在的形状一样,球晶反映了其形成环境。”通过确定关键生长条件,研究人员可以引导晶体盐形成这些高比表面积的结构,为先进材料工程提供可控合成策略。
出版详情:作者:Tess Heeremans等人,标题:《盐混合物中可控球晶生长》,发表于:《通讯化学》(2026)。期刊信息:通讯化学













