驚人發現!紐約大學團隊首度揭密「贊根石」空心結晶之謎
科技
05-16
在晶體研究的領域中,科學家們又有突破性進展!紐約大學研究團隊日前在《自然通訊》期刊發表最新研究,首度發現一種前所未見的「空心棒狀結晶」,並以發現該晶體的博士生命名為「贊根石」(Zangenite)。這項發現徹底顛覆了人們對晶體生長的傳統認知。
晶體是由粒子規則排列形成的固體,常見於食鹽、雪花甚至鑽石中。過去科學界普遍認為,晶體生長遵循簡單可預測的模式。然而,紐約大學團隊透過膠體粒子實驗與電腦模擬,發現晶體可能透過更複雜多變的途徑形成。化學系教授Stefano Sacanna解釋:「膠體粒子比原子大得多,讓我們能在顯微鏡下直接觀察單一粒子層級的結晶過程。」
研究過程中,博士生Shihao Zang意外發現一種無法辨識的棒狀晶體。經比對上千種已知天然晶體後仍無匹配結果,電腦模擬更顯示這種晶體具有獨特的「空心通道」結構。共同研究者Glen Hocky表示:「這非常令人困惑,因為通常晶體都是緻密的,但這個晶體卻有貫穿全長的空心管道。」
這種被命名為L3S4(後改稱贊根石)的新晶體,其低密度空心結構在材料科學上極具潛力。Hocky指出:「贊根石的空心通道類似某些過濾材料的特徵,可能具有封裝或過濾的應用價值。」Sacanna教授更樂觀預期:「這項發現開啟了尋找更多新型晶體結構的可能性。」
這項研究不僅拓展了對非典型結晶途徑的理解,更為開發新型光子能隙材料奠定基礎,未來可望應用於雷射、光纖電纜和太陽能板等光電技術領域。研究團隊特別感謝美國陸軍研究辦公室、西蒙斯計算物理化學中心及美國國家衛生研究院的經費支援。