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海洋生物放弃了他们的水晶秘密

作者:嵇桑    发布时间:2018-01-18 08:10:03    

大卫布拉德利数百万年来,珊瑚,海胆和软体动物已经从溶解在海中的碳酸钙中建造出复杂的晶体结构英国化学家现在借用这些海洋无脊椎动物的技巧来种植他们自己奇形怪状的水晶离开他们自己的设备,碳酸钙晶体形成长针但巴斯大学的斯蒂芬曼,Jon Didymus和斯蒂芬西姆斯一直在研究含有各种添加剂的盐的溶液,希望能够制造出更具异国情调的其他形状该团队首先发现,在其溶液中加入少量锂离子会迫使碳酸钙形成六角形晶体,类似于牡蛎和其他贝壳珍珠层中的六角形晶体然而,在海洋无脊椎动物中,碳酸钙晶体的生长不是由简单的离子控制,而是由富含天冬氨酸的蛋白质控制因此,研究人员转向由一系列天冬氨酸分子组成的聚合物当他们将少量这种聚天冬氨酸盐加入到碳酸钙溶液中时,晶体形成了具有螺旋状突起的奇怪形状研究人员认为,聚合物与碳酸钙在溶液中结合形成凝胶他们怀疑,这种凝胶可以覆盖一种生长的晶体,模糊其锋利的边缘并防止碳酸钙定期沉积研究人员在最新一期的“化学通讯”(1995年,第1031页)中说,结果是一种表面光滑的水晶,看起来就像海洋无脊椎动物一样到目前为止,研究人员无法精确控制其生长晶体的形状但是,有可能在含有空腔的分子内生长晶体,这些空腔充当模板像珊瑚和海胆这样的动物使用这种分子容器来控制它们产生的晶体的形状,包括曼恩在内的几个研究小组现在正试图复制这种策略 “从长远来看,”Mann说,“我们希望能够生长出具有定制有机形状的无机晶体”理论上,应该可以修改技术来控制各种无机晶体的形状这对于工业材料科学家来说是一个福音,因为具有不同形状的晶体可以具有非常不同的特性例如,

 

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