原子レベルの研究をしているニュージーランドとオーストラリアの科学者たちが、思いがけない物質を作り出した。金属製の小さな雪の結晶だ。研究チーム…… → 金属製の「雪の結晶」を作り出す科学実験 ＃ForbesJAPAN
オーストラリアの研究チームはニッケル、銅、亜鉛、スズ、プラチナ、ビスマス、銀およびアルミニウムで実験を行った。それぞれの金属は高温でガリウムに溶かした。冷却すると、ガリウムは液体のままだが金属の結晶が析出した。「今回わかったのは、液体ガリウムの構造が非常に重要だということです」と同研究に参加しているニュージーランドの科学者ニコラ・ガストン教授は説明する。「新たな発見でした。なぜなら私たちは液体には構造がない、あるいは不規則な構造しかないと考えてきたからです」使用する金属によって、できあがる結晶の形状は立方体、棒状、六角形の平板そして雪の結晶などになる。亜鉛はそれぞれの原子が隣り合った等しい距離の原子6つに囲まれて、6つに枝わかれした対称性を備え、雪片のようなデザインになる。研究者らはガリウム中の亜鉛の濃度を変えることによって、6面の板状結晶から、複数に枝わかれした構造まで、雪の結晶の複雑さを制御することもできる。
「材料を切り取るというトップダウンアプローチでナノ構造を形成するのとは対照的に、このボトムアップアプローチは、原子の自己組織化に寄っています」とガストンはいう。「これは自然界でナノ粒子が作られる方法であり、トップダウンの方法と比べて無駄がないだけでなく、はるかに正確です」
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