『韩国』顶刊Nature,“搅屎棍”也有大作用( 二 )



『韩国』顶刊Nature,“搅屎棍”也有大作用
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聚电解质对不同晶体的生长促进
该团队将这种晶体生长的促进归因于两种协同效应:剪切作用下聚电解质及其聚集体发生了解缠结 , 会“窃取”更多的溶剂分子 , 使得结晶分子缺乏溶剂而“析出”结晶;晶体尺寸越大 , 聚电解质对溶剂分子的“窃取”效应越强 , 生长速率越快 。
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晶体生长的影响因素
如果该团队提出的机理是正确的 , 它应该可以适用于过饱和的溶液 。 尽管如此 , 在成核阶段 , 它会强烈地抑制小核而倾向于大核 , 期望大晶体从这样的溶液中比从粉末中生长得快 , 结果也是这样 , 溶液的增长速度大约快了一个数量级 。 以TA晶体为例 , 从溶液中生长到440微米的尺寸大约需要10分钟;而从粉末生长到336微米的尺寸大约需要3个小时 。 此外 , 这一机制在成核阶段的影响必须远远超过先前报道的剪切流对成核的影响 , 因为这些影响预测了剪切对最终晶体尺寸的负面影响——也就是说 , 与我们所观察到的相反 。
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粒径对局部剪切速率的影响
研究总结
综上所述 , 该团队证明了在聚合物存在下 , 高质量的各种晶体在剪切作用下可以生长得更大、更快 。 由于这种结果是在各种类型的晶体和聚合物中发现的 , 可以用物理效应来解释 , 而不是用特殊的聚合物-溶质之间的化学作用来解释 。
与此同时 , 这种相互作用可能有更加微妙的影响 。 这种效应和具体的理论模型值得进一步的研究 。 从实用的角度来看 , 预期直接的恒温方法将是加速晶体生长的有效手段 , 特别是对于那些必须保持在狭窄温度范围内的物质(例如蛋白质) 。
文章链接:
【『韩国』顶刊Nature,“搅屎棍”也有大作用】https://www.nature.com/articles/s41586-020-2042-1