解開(kāi)晶體形成的古老謎團(tuán)

來(lái)源：桑間濮上網(wǎng) 編輯：綜合時(shí)間：2025-12-12 07:16:46

休斯頓大學(xué)弗蘭克·沃利化學(xué)和生物分子工程教授彼得·韋基洛夫發(fā)表文章稱，分子進(jìn)入晶體分兩步進(jìn)行，形成中間狀態(tài)分為兩步。老謎成都錦江（大圈）外圍聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)學(xué)分:uux.cn/休斯頓大學(xué)
（神秘的解開(kāi)晶體地球uux.cn）據(jù)休斯頓大學(xué)（勞里·菲克曼）：一百萬(wàn)年前，已知最古老的形成直立行走物種直立人對(duì)水晶有著人類般的迷戀。歷史學(xué)家甚至可以確定可能的老謎原因——當(dāng)時(shí)水晶看起來(lái)不像周圍的任何東西——樹(shù)木、山谷、解開(kāi)晶體山脈。形成水晶是老謎一種值得思考的材料，是解開(kāi)晶體一種引人入勝的精神消遣。
直到今天，形成人類對(duì)晶體魔力的老謎關(guān)注仍然充斥著科學(xué)家的腦海，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了將晶體用于從瘧疾治療到太陽(yáng)能電池和半導(dǎo)體、解開(kāi)晶體成都錦江（大圈）外圍聯(lián)系方式vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)催化劑和光學(xué)元件的形成各種用途的方法。多年來(lái)，老謎晶體已經(jīng)成為現(xiàn)代文明科技的重要組成部分。
休斯頓大學(xué)研究人員彼得·韋基洛夫和化學(xué)與生物分子工程教授弗蘭克·沃利在PNAS發(fā)表了關(guān)于晶體如何形成以及分子如何成為晶體一部分的答案。
“幾十年來(lái)，晶體生長(zhǎng)研究人員一直夢(mèng)想著闡明引入的分子與晶體表面接受它們的獨(dú)特位置之間的化學(xué)反應(yīng)，即扭結(jié)，”Vekilov說(shuō)。“該反應(yīng)的機(jī)理，即特征時(shí)間尺度和長(zhǎng)度尺度、可能的中間體及其穩(wěn)定性，60多年來(lái)一直難以捉摸和猜測(cè)。”
深入理解的主要障礙是缺乏分子如何加入的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與從溶液移動(dòng)到生長(zhǎng)位置的復(fù)雜過(guò)程有關(guān)。
為了揭示溶解在液體（溶質(zhì)）中的分子和扭結(jié)之間的化學(xué)反應(yīng)，韋基洛夫采用了兩種轉(zhuǎn)化策略，一種使用完全有機(jī)對(duì)，另一種使用四種具有不同結(jié)構(gòu)和功能的溶劑。在研究這些分子時(shí)，他結(jié)合了最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，包括近分子分辨率的時(shí)間分辨原位原子力顯微鏡、X射線衍射、吸收光譜和掃描電子顯微鏡。
就在那時(shí)，韋基洛夫有了一個(gè)革命性的發(fā)現(xiàn):摻入扭結(jié)可能分兩步進(jìn)行，中間狀態(tài)又分為兩步，而中間狀態(tài)的穩(wěn)定性是晶體生長(zhǎng)的關(guān)鍵。它基本上決定了晶體形成的快慢，因?yàn)樗绊懥宋镔|(zhì)在這個(gè)過(guò)程中加入的難易程度
盡管這些新發(fā)現(xiàn)不能追溯到智人時(shí)代，但它們確實(shí)為韋基洛夫解開(kāi)了一個(gè)40年前的謎題。
“中間狀態(tài)的概念及其在晶體生長(zhǎng)中的決定性作用反駁并取代了該領(lǐng)域的主導(dǎo)思想，該思想是由我的博士導(dǎo)師A.A. Chernov提出的，即生長(zhǎng)的活化障礙是由溶液本體中的溶質(zhì)-溶劑相互作用決定的，”他說(shuō)。
由中間狀態(tài)介導(dǎo)的兩步結(jié)合的新范式可以幫助理解液體中的小部分如何影響自然界中發(fā)現(xiàn)的晶體的詳細(xì)形狀。
“同樣重要的是，這種范式將引導(dǎo)人們尋找穩(wěn)定中間狀態(tài)的溶劑和添加劑，以減緩例如不需要的多晶型物的生長(zhǎng)，”Vekilov說(shuō)。
韋基洛夫的團(tuán)隊(duì)包括杰里米·帕爾默、歐內(nèi)斯特·J和芭芭拉·M·亨利化學(xué)和生物分子工程副教授；前研究生拉吉什里·查克拉巴蒂和拉克什曼吉·維爾馬；和德克薩斯大學(xué)超導(dǎo)中心的維克多·g·哈德吉耶夫。

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