Forskare vid New York University (NYU) har nyligen identifierat en tidigare okänd kristallstruktur, kallad ”Zangenit”, som kännetecknas av sin ihåliga, stavformade form med kanaler som löper längs dess längd. Denna upptäckt, ledd av doktoranden Shihao Zang, utmanar tidigare uppfattningar om kristallbildning och öppnar nya möjligheter inom materialvetenskap.(Engineeringness, nyu.edu)
Från amorfa klumpar till ordnade kristaller
Traditionellt har man trott att kristaller växer genom att atomer eller molekyler läggs till en kärna i en förutsägbar process. NYU-forskarna använde kolloidala partiklar – mikroskopiska sfärer som är större än atomer – för att direkt observera kristallbildning på partikelnivå. Genom att kombinera experiment med datorsimuleringar visade de att kristallbildning sker i två steg: först bildas amorfa, täta klumpar av partiklar, som sedan omorganiseras till ordnade kristallstrukturer.(Kristallerna.se, Engineeringness, Interesting Engineering)
Upptäckten av Zangenit
Under dessa experiment observerade Zang en ovanlig, stavformad kristall med ihåliga kanaler – en struktur som inte matchade någon av de över tusen kända kristalltyperna. Datorsimuleringar bekräftade att denna struktur var ny och unik. Forskarna gav den det vetenskapliga namnet L₃S₄, men kallade den informellt för ”Zangenit” till ära för dess upptäckare.(Sci.News: Breaking Science News, Engineeringness)
Potentiella tillämpningar
Zangenits ihåliga struktur och låga densitet gör den intressant för flera tillämpningar, såsom filtrering och inkapsling av ämnen. Dessutom kan förståelsen av denna tvåstegsprocess i kristallbildning leda till utvecklingen av nya material med specifika egenskaper, exempelvis för användning i fotoniska bandgapmaterial som är viktiga för lasrar, fiberoptik och solceller.(nyu.edu)
Framtida forskning
Upptäckten av Zangenit visar att det fortfarande finns mycket att lära om kristallbildning och att nya, tidigare okända strukturer kan upptäckas genom att studera kolloidala system. Detta kan bana väg för design av avancerade material med skräddarsydda egenskaper för olika teknologiska tillämpningar.
Källor:
- NYU News: Scientists Observe How Blobs Form Crystals and Discover a New Crystal Type
- SciTechDaily: “Zangenite” – Scientists Discover Never-Before-Seen Hollow Crystal
- Interesting Engineering: Scientists witness unusual hollow crystal structures for first time(nyu.edu, SciTech Daily, Interesting Engineering)
