電子顯微鏡 捕獲鹽結晶過程

【本報綜合報道】結晶是最常見的自然過程之一,沙糖及食鹽會形成結晶亦眾所周知,但是人類對晶體在原子層面成核的瞬間卻所知甚少。日本東京大學等組成的研究小組利用原子解像度實時電子顯微鏡,成功從原子層面,拍攝到食鹽結晶瞬間的珍貴影像。

東京大學理學系研究科特別教授中村榮一領導的研究小組,觀察從氯化鈉溶液中蒸發水的過程中,發現在微小的震動促成結晶期間,食鹽中的鈉和氯原子會聚集在浸於食鹽水中的碳納米管前端附近,並在約5秒後開始結晶過程的第一步「晶體成核」。

晶體由約100個鹽分子規律排列成立方體狀,形成有序結構,演變出由無到有的瞬間。無論實驗重複多少次,食鹽結晶都是長方體等的四角形狀。團隊認為,結晶過程在醫學到工業製造等方面應用廣泛,了解晶體成核細節將有助未來精確控制晶體大小形狀,下一步將嘗試研究更複雜的結晶。