解开晶体形成的古老谜团 - {$web_name} 分子进入晶体分两步开展

休斯顿大学弗兰克·沃利化学和生物分子工程教授彼得·韦基洛夫发表文章称,分子进入晶体分两步开展,中间状态分为两步。学分:uux.cn/休斯顿大学
(神秘的地球uux.cn)据休斯顿大学(劳里·菲克曼):一百万年前,已知最古老的直立行走物种直立人对水晶有着人类般的迷恋。历史学家乃至可以确定或许的贵阳社区话题热点缘由——当时水晶看起来不像周围的任何东西——树木、山谷、山脉。水晶是一种值得思考的材料,是一种引人入胜的精神消遣。
直到今日,人类对晶体魔力的留意依然充斥着科学家的脑海,他们已然开发出了将晶体用于从疟疾治疗到太阳能电池和半导体、白敬亭相关港片经典引关注催化剂和光学元件的各类用途的方法。多年来,晶体已然变成现代文明技术的重大组成若干。
休斯顿大学探究人员彼得·韦基洛夫和化学与生物分子工程教授弗兰克·沃利在PNAS发表了有关晶体如何形成以及分子如何变成晶体一若干的答案。
“几十年来,晶体生长探究人员一直理想着阐明引入024邓紫棋报道分子与晶体表面接纳它们的独特位置之间的化学反应,即扭结,”Vekilov说。“该反应的机理,即特征时间尺度和长度尺度、或许的中间体及其稳定性,60多年来一直难以捉摸和猜测。LPL最新进展热点”
透彻理解的首要障碍是缺乏分子如何加入的资料,这些资料与从溶液移动到生长位置的繁琐过程有关。
以便揭示溶解在液体(溶质)中的分子和扭结之间的化学反应,韦基洛夫使用了两种转化策略,一种使用完全有机对,另一种使用四种具有各异结构和特性的溶剂。在探究这些分子时,他结合了最先进的评测技术,含有近分子分辨率的时间分辨原位原子力显微镜、X射线衍射、吸收光谱和扫描电子显微镜。
就在那时,韦基洛夫有了一个革命性的察觉:掺入扭结或许分两步开展,中间状态又分为两步,而中间状态的稳定性是晶体生长的核心。它基础上确定了晶体形成的快慢,由于它作用了物质在这个过程中加入的难易程度
尽管这些新察觉不能追溯到智人时代,但它们的确为韦基洛夫解开了一个40年前的谜题。
“中间状态的概念及其在晶体生长中的确定性作用反驳并取代了该领域的主导思想,该思想是由我的博士导师A.A. Chernov提出的,即生长的活化障碍是由溶液本体中的溶质-溶剂相互作用确定的,”他说。
由中间状态介导的两步结合的新范式可以合作理解液体中的小若干如何作用自然界中察觉的晶体的详尽形状。
“同样重大的是,这种范式将推动人们寻找稳定中间状态的溶剂和添加剂,以减缓例如不需要的多晶型物的生长,”Vekilov说。
韦基洛夫的团队含有杰里米·帕尔默、欧内斯特·J和芭芭拉·M·亨利化学和生物分子工程副教授;前探究生拉吉什里·查克拉巴蒂和拉克什曼吉·维尔马;和德克萨斯大学超导中心的维克多·g·哈德吉耶夫。
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