这些“奇怪”的晶体在白光下会弯曲、扭曲或爆炸

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。还有一些晶体几乎能像一颗小小的跳豆一样从显微镜载玻片上跳下来。

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