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科技日?qǐng)?bào)訊 （記者陳丹）英國(guó)研究人員首次能夠觀看晶體由原子一個(gè)一個(gè)地“搭建”而成的全過(guò)程,，這賦予了他們令人難以置信的控制納米微觀結(jié)構(gòu)的能力,。這項(xiàng)被稱為納米晶體測(cè)量學(xué)（Nanocrystallometry）的新技術(shù)有望用于定制具有不同用途的晶體，比如凈水劑或者隱形斗篷等,。 “這是第一次我們可以真正拍攝到單個(gè)原子的運(yùn)動(dòng),，并觀察原子一個(gè)一個(gè)地組裝成晶體?！庇?guó)華威大學(xué)的尼古拉斯?巴里說(shuō),。 在納米尺度的世界里，即使是由同一材料制成的桿,、球和點(diǎn),，也擁有顯著不同的化學(xué)和物理性質(zhì),。但迄今為止，科學(xué)家控制此類結(jié)構(gòu)的能力有限,，因?yàn)樗鼈兩L(zhǎng)得太快，即使是最好的電子顯微鏡也捕捉不到,。 巴里和他的同事利用一張含有金屬鋨,、碳和其他元素的分子薄膜開展了新實(shí)驗(yàn)。據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站5月28日（北京時(shí)間）報(bào)道,，他們將一束電子束射向分子薄膜,，使大多數(shù)分子分裂并釋放出單個(gè)鋨原子，其余的則熔合成一個(gè)能夠支撐這些自由原子的石墨烯晶格,。而關(guān)鍵點(diǎn)在于,，這個(gè)石墨烯晶格中含有雜質(zhì)。 巴里解釋說(shuō)：“它摻雜了硼原子和硫原子,，這能讓石墨烯表面的單個(gè)金屬原子的運(yùn)動(dòng)減速,。”這些行動(dòng)遲緩的原子和電子顯微鏡的圖像捕捉速度一樣,，研究團(tuán)隊(duì)因此能夠看到晶體生長(zhǎng)的過(guò)程,。 研究人員還使用多種金屬原子首次制造出了鋨釕合金，這表明該方法可以令人信服地創(chuàng)建出擁有有趣性質(zhì)的其他新型材料,。借助這項(xiàng)技術(shù),，科學(xué)家將能夠觀看不同的化學(xué)原料如何生長(zhǎng)成晶體，并設(shè)法定制可應(yīng)用于不同領(lǐng)域的晶體,。此外,，他們還能按需設(shè)計(jì)晶體的缺陷。 諾丁漢大學(xué)的托馬斯?張伯倫表示：“這種觀看單個(gè)原子一個(gè)一個(gè)結(jié)合形成納米粒子的能力,，對(duì)于了解材料在原子水平上如何形成是一個(gè)重大貢獻(xiàn),。” 但他同時(shí)指出,，晶體的反應(yīng)會(huì)構(gòu)成障礙,。如果粒子表面沒(méi)有一個(gè)穩(wěn)定的覆蓋層，晶體材料將與它所遇到的其他粒子吸附在一起,，從而越長(zhǎng)越大,，活性也越來(lái)越低?！斑@些晶體的有用特性將隨時(shí)間快速改變,，進(jìn)而消失?！?/FONT> 盡管如此,，巴里認(rèn)為,，石墨烯晶格上的高活性無(wú)涂層結(jié)晶“島”也是可以發(fā)揮作用的。比如,，其可在原子尺度上探測(cè)氣體或者藥物,。 總編輯圈點(diǎn)： 對(duì)不同晶體的各向異性的利用已經(jīng)滲透到人們生活、生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,。雖然當(dāng)前對(duì)結(jié)晶的共性方法和理論已有較全面的總結(jié),，但真正具體到每一類物質(zhì)或每個(gè)物質(zhì)，它們的結(jié)晶條件又不完全相同,，如果能夠觀看到結(jié)晶原子的運(yùn)動(dòng),，并與結(jié)晶的外部條件結(jié)合，就能找到對(duì)結(jié)晶過(guò)程精確控制的辦法,，制備出純度更高和性能更好的晶體,，這將開啟晶體材料科學(xué)的新時(shí)代，希望科學(xué)家能夠舉一反三,，盡快找到觀察其它晶體的辦法,。
轉(zhuǎn)自中國(guó)科普網(wǎng)-前沿點(diǎn)評(píng)
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