Физики открыли общий механизм роста кристаллов

Ученые из Университета Иллинойса с помощью математического моделирования и анализа движения атомов в кристалле определили общий механизм, регулирующий рост кристаллов. Открытие позволит быстро и эффективно выращивать кристаллы для промышленности, электроники и медицины, пишет «EurekAlert!».

Хотя свойства и механизмы формирования кристаллов изучаются в течение нескольких веков, а искусственные кристаллические структуры уже активно используются в повседневной жизни, ученые до сих пор не до конца понимают, как эффективно производить их. При этом механизм формирования кристаллов в естественной среде позволит модернизировать широкий спектр областей применения — от самовосстанавливающихся биоматериалов до солнечных батарей.

В ходе исследования ученые обнаружили, что когда кристаллообразующие молекулы окружены растворителем, таким как вода, его молекулы образуют экран, который называется сольватной оболочкой. Когда на поверхности этого щита происходят колебания, молекулы вырываются наружу, образуя кристалл.

Эксперименты показали, что температура, тип растворителя и количество молекул растворителя влияют на частоту и амплитуду колебания оболочки.