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新華社東京12月24日電（記者錢錚）輕輕搖晃或攪拌食鹽濃溶液，細(xì)小的食鹽晶體就會(huì)出現(xiàn)。古人制鹽時(shí)就注意到了這種現(xiàn)象，日本研究人員借助現(xiàn)代科技解釋了其中原理，即搖一搖這樣的機(jī)械刺激如何加速食鹽“晶體嬰兒”生長(zhǎng)。
日本東京大學(xué)研究人員日前在學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)·核心科學(xué)》上發(fā)表論文說(shuō)，他們使用能看清單個(gè)原子的高速、高分辨率電子顯微鏡，成功將食鹽晶體在機(jī)械刺激下加速生長(zhǎng)的現(xiàn)象影像化。
據(jù)介紹，晶體形成分為兩個(gè)階段，第一階段生成晶核，研究人員稱之為“晶體嬰兒”，第二階段晶體生長(zhǎng)。研究團(tuán)隊(duì)已于去年使用電子顯微鏡捕捉到了“晶體嬰兒”誕生的場(chǎng)景，今年他們使用的電子顯微鏡拍攝速率與去年相比快了10倍，以1秒鐘300幀的高速影像記錄了“晶體嬰兒”在緩緩振動(dòng)的容器中成長(zhǎng)的樣子。
對(duì)這些影像分析結(jié)果顯示，食鹽溶液中的氯化鈉分子在被吸收進(jìn)晶體之前，會(huì)聚集到一起形成一種在溶液中漂浮的中間體，研究人員稱之為“浮島”。它會(huì)隨著容器的振動(dòng)而移動(dòng)，如果落在晶核已有的晶體層上，就會(huì)產(chǎn)生一層新的晶體層，晶體由此生長(zhǎng)。通?！案u”形成的速度不快，但如果輕微振動(dòng)容器或攪拌溶液，“浮島”形成和變化的速度會(huì)加快，“晶體嬰兒”成長(zhǎng)為較大晶體的速度也隨之加快。
研究人員說(shuō)，同樣的方法可用于在分子層面觀察其他晶體形成的過(guò)程，這有助于藥物研發(fā)、材料制造等領(lǐng)域開(kāi)發(fā)高效生成高品質(zhì)晶體的方法。
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