2013年2月20日
如何晶体形式的解决方案是一个科学家几十年的问题。埃因霍温科技大学的研究人员(图/ e),研究人员一起从德国和美国,现在缺失的部分。晶体形成的经典理论,发生广泛的性质和化工、下火多年,但现在保存。团队取得如此大的突破,详细研究的结晶矿物磷酸钙——我们的骨骼的主要组成部分。球队昨天他们的研究结果发表在《自然通讯在线期刊上。
磷灰石、一种磷酸钙和骨的主要组成部分。信贷:(c)埃因霍温科技大学/ Wouter Habraken。
结晶是固体的形成有序物质,如当水结冰。在自然界中,晶体大多是由离子溶解在水中,例如外壳或骨骼的形成。这涉及到离子的聚类成越来越大的细胞核,直到一个水晶达到一定规模时形成的。然而,这种增长过程的细节已经讨论多年的主题。
根据现有的理论,它是单个离子组在一起形成晶体核。但在2009年由化学家尼科Sommerdijk博士(图/ e)的存在一个中间步骤的碳酸钙晶体的生长过程。离子被认为首先形成小集群,然后成长为晶体核。这一发现,科学的封面故事,引起了争议,因为它似乎矛盾的经典结晶理论,不允许这样一个中间亚博老虎机网登录步骤。
现在Sommerdijk正在重新考虑2009年的结论。至少,答案现在比被认为是更微妙的。与德国马克斯普朗克研究所的研究人员在美国劳伦斯伯克利国家实验室,他更紧密地看着这些所谓的角色pre-nucleation集群生长过程中矿物磷酸钙。使用低温电子显微镜,使得图像的冰冻样本,他是能够识别的具体组件集群和详细研究生长过程。
在他们的文章中自然通讯Sommerdijk认为集群没有形成一个明确定义的中间步骤,而是逐渐成长过程的一部分。Sommerdijk指集群的形成作为一个“抢跑”离子,因为集群已经开始组织自己一步一步虽然仍在溶液中,而实际上形成核增长。这种新的认识意味着不再需要被推翻现有的理论。Sommerdijk现在的团队完成理论沿着晶体可以通过描述替代“途径”的形式。Sommerdijk的新结论已经被证实在第二项研究矿物磁铁矿晶体形成,这是本月在线发表在自然材料。亚博网站下载
近年来的角色和pre-nucleation集群的构成强烈的科学讨论的主题,例如去年夏天在著名的法拉第的讨论。关于Sommerdijk团队内部也有分歧的新解释。一些团队成员持有原来的场景,甚至在许多新的实验证实,集群没有相同的成分和作用认为早些时候。最后决定提交文章,经过四年的试验和修订已达到最后一个近100页的长度,没有团队成员的名字都无法接受新思想。
在Sommerdijk看来关于晶体的形成最重要的问题已经被回答。这在许多领域理论知识是非常重要的,因为普遍出现结晶的性质和化学工业。只是几个例子是珊瑚海的形成,生产的药品和纳米粒子的设计。yabo214例如它可以使生产过程成本更低,速度更快或更节能。
来源:http://www.tue.nl/