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这些“奇怪”的晶体在白光下会弯曲、扭曲或爆炸

文章来源：新能源网更新时间：2025-04-15 15:47:48

辛辛那提大学的化学系学生正在研究实验室培育的晶体，这些晶体在光照下会发生奇妙的反应。它们会弯曲，会扭曲，会反弹，有时还会爆炸。安娜·古德蒙兹多蒂尔教授领导着这些光爆晶体的研究。由于该领域相对而言尚未被深入探索，她的学生们每次发现意想不到的反应，都开辟出新的领域。

辛辛那提大学化学系的学生正在研究光爆晶体的特性，这种晶体在白光下会弯曲、扭曲或爆炸。图片来源：安德鲁·希格利

“我们正在研究晶体在光照下的行为机制。我们可以让它们跳跃、爆炸或舞动。它们会做出各种各样奇怪的行为，”古德蒙兹多蒂尔说道。

加州大学学生本·米勒在化学实验室中用放大镜观察实验室培育的晶体。图片来源：安德鲁·希格利

她获得了美国国家科学基金会55万美元的资助，用于研究加州大学学生在化学实验室“培育”的晶体的特性。这些晶体对光的反应方式取决于分子内部的排列方式。

加州大学博士生 Fiona Wasson 说道：“相同的分子可以形成不同的晶体，这让我很着迷。”

当受到光线照射时，一些晶体的两端会弯曲，其力量足以托起数百倍于自身大小的物体。另一些晶体会旋转成超过 360 度的螺旋状?；褂幸恍┚寮负跄芟褚豢判⌒〉奶挂谎酉晕⒕翟夭Ｆ咸吕?。

辛辛那提大学博士生菲奥娜·沃森在显微镜下研究红光下的光爆晶体。图片来源：安德鲁·希格利

“学生们用这些晶体做出的成果让我惊叹不已，”古德蒙兹多蒂尔说道。“我们对其中的很多原理还不甚了解。我们是第一批进行气体释放实验的人，所以这项发现让学生们觉得非常有趣。”

光会促使晶体排出晶体形成时捕获的大气氮。

加州大学学生本·米勒（Ben Miller）在获得本科研究奖学金期间，曾在古德蒙多蒂尔（Gudmundsdottir）专门为记录晶体光爆反应而建造的实验室暗室里度过了一个学期。学生们使用可调节的红光将显微镜的摄像头聚焦在微小的晶体上，然后用各种LED灯照射晶体。

米勒了解到，这些受光弯曲的晶体也可以用细小的针和镊子，通过机械力进行操控。他说，用它们做实验非常有趣。

加州大学教授安娜·古德蒙兹多蒂尔在加州大学文理学院教授化学。图片来源：安德鲁·希格利

“它的妙处在于，它弯曲后弹回时，表面不会有任何损坏。这对于晶体来说非常独特，”他说。“我学到了很多。有时我会想，‘我知道一些别人不知道的科学知识。’这很有意思。”

通常情况下，加州大学学生在实验室中培育的晶体只会进行一次表演，之后氮气就会逸出。但古德蒙德多蒂尔表示，其他晶体可以反复进行弯曲或扭曲表演，这增加了制造光动力肌肉纤维或传感器执行器的可能性。

她看到了光激活释放氧气的晶体的更大潜力。她说，这些晶体可以用来为高空失压的飞机打造更安全、更轻便的氧气系统。

甚至有一天会用于太空探索，沃森说。“太空中有很多光，研究它很令人兴奋。我们才刚刚开始探索它的最初几年。”

编译自/ScitechDaily

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