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    Decifrare come si formano i cristalli in modi non classici
    Negli ultimi due decenni, i progressi hanno fornito un quadro più chiaro dei meccanismi di assemblaggio dei cristalli. Questa revisione evidenzia le principali scoperte nei percorsi di cristallizzazione dei materiali sia morbidi che organici e sottolinea le direzioni future della ricerca. L'articolo è presente sulla copertina del numero di aprile di Nature Reviews Materials . Credito:Cortland Johnson | Laboratorio nazionale del Pacifico nordoccidentale

    I cristalli morbidi e organici sono un gruppo eterogeneo di materiali con collegamenti a processi biologici, ambientali e industriali con un'ampia gamma di applicazioni, dai prodotti farmaceutici all'elettronica flessibile. Comprendere i dettagli dei loro percorsi di cristallizzazione è essenziale per sviluppare la capacità di sintetizzare in modo controllabile nuovi materiali e strutture con proprietà mirate.



    Un nuovo articolo di revisione, pubblicato in Nature Reviews Materials , offre un'ampia prospettiva sull'assemblaggio di una gamma di materiali, soddisfacendo l'esigenza di una revisione completa del settore.

    Sebbene le teorie classiche su come si formano e crescono i cristalli siano state stabilite da tempo per una vasta gamma di materiali, forniscono un quadro incompleto della cristallizzazione. Molti materiali morbidi e organici si formano attraverso percorsi non classici che portano a strutture cristalline finali sostanzialmente diverse.

    I recenti progressi sperimentali hanno consentito un'analisi più accurata e approfondita di questi materiali durante e dopo la formazione. L'articolo di revisione esamina due decenni di ricerca sui percorsi di formazione non classici di materiali cristallini morbidi e organici. Descrive in dettaglio l'attuale comprensione teorica di come questi materiali si formano attraverso percorsi non classici, inclusa la distinzione dei processi di nucleazione e crescita attraverso i modelli.

    Vengono inoltre discussi i progressi nei metodi sperimentali, tra cui il rilevamento di diffusione/spettroscopia in linea, la criomicroscopia e la caratterizzazione della fase liquida in situ, e la loro applicazione allo studio di materiali cristallini morbidi e organici.

    Queste tecniche sperimentali hanno fornito prove evidenti dell'esistenza di percorsi di cristallizzazione non classici, portando a scoperte fondamentali nella comprensione di questi processi. Tuttavia, la sola presenza di uno specifico prodotto finale o intermedio non dimostra che un materiale si sia formato attraverso un percorso specifico.

    Pertanto, le tecniche in situ e le misurazioni cinetiche sono essenziali per sviluppare le conoscenze dettagliate necessarie per comprendere come si formano questi materiali.

    Ulteriori informazioni: Jingshan S. Du et al, Cristallizzazione non classica in materiali morbidi e organici, Materiali Nature Reviews (2024). DOI:10.1038/s41578-023-00637-y

    Fornito dal Pacific Northwest National Laboratory




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