石頭可以被掰彎？最新發現或將重新定義晶體

最新的研究發現，晶體可以被掰彎，人們還能給它打個結。這對現有的有關晶體結構的理論是一個嚴重的衝擊，甚至說可以重新定義晶體了。

教科書中認識的晶體是一種易碎的非彈性物質，如果硬去掰一個晶體結構的石鹽或石英，它們不會變形，而是會直接斷開。然而這項研究發現，改變製作流程能做出彈性形變的晶體。正是由於這項研究，一系列可利用於電子科技工業的新材料有可能被發現，甚至說改變這一領域的歷史。

之前的研究中，科學家們創造了宏觀狀態下能彎曲的晶體，而這次的實驗是首次在原子層面進行的。這項研究的領隊之一，來自澳大利亞昆士蘭科技大學的 John McMurtrie 表示：「晶體通常成粒狀，硬度大韌性差，強行彎曲或擊打會使其斷裂。儘管之前的研究中，我們發現過某些晶體可以彎曲，但這是我們第一次細緻研究它的原理。在這次研究中我們發現晶體並不只有硬度大的特點，他還有像尼龍一樣的韌性。」

晶體易斷裂的原因在於，其內部的分子在空間按一定規律周期重複地排列。這就意味著不管從哪個方向上看去，晶體的結構都是一樣的。這是晶體硬度大的主要原因，也是為什麼它被廣泛應用於各個科技領域，在手機電腦里都有它的身影。可是由於它韌性差易斷裂，在軟電子和光學設備等新興科技的應用中並不被看好。

最新的研究能讓晶體生長至 5cm 魚線寬的細絲，這樣的晶體能被多次彎折並還原。更重要的是，晶體原有的性質並沒有被改變，也就是說，軟晶體依舊可以被利用於現在的科技當中。

研究者們在 The Conversation 上報道：「軟晶體已經突破了傳統意義上對材料硬性軟性的限制，它可以被視為一種全新的材料。」

研究者用一種常見的金屬化合物乙醯丙酮銅製造了軟晶體。乙醯丙酮銅出現在十九世紀後期，將它應用於改變晶體中分子排列上給了它新的價值。

通過澳大利亞同步加速器產生的 X 光，研究者們可以觀察到晶體彎曲時內部分子結構的變化。他們發現晶體中單個分子通過反向轉動使其彎曲，實現晶體的彈性形變。

昆士蘭大學的研究者 Jack Clegg 解釋說，「晶體受到外界的壓力時，其中的分子反向旋轉並重新組合，這一過程提供了材料彈性形變所需要的收縮和擴張力，並且能是晶體的結構保持原狀」。

一旦研究者們知曉分子是如何反向旋轉的，他們進而可以將六種通過其他金屬化合物形成的晶體改造成軟晶體。研究者 McMurtrie 說：「我們從這項研究中得知，已知的百萬種晶體中，它們的性質還有很大一部分是不被人不了解的，等待著人們去發掘。彎折晶體能改變它的光學性能和磁性，我們下一步的研究目標就是發掘改變性質的晶體能應用於哪種新科技中。」

了解軟晶體內部構造後，研究者們需要弄清楚這就是傳統意義上的晶體，還是說說我們是否發現了一種新材料。Clegg 和 McMurtrie 在報告中指出：「如果彎折的過程使晶體內部結構不再對稱，嚴格來說，它就不是我們所定義的晶體了。」

這項研究對科技發展來說有著更大的意義。Clegg 表示，「軟晶體能用來製造混合材料，可以有大量的應用領域。飛機和航天飛船的零部件，汽車部件，壓力感測器以及電子設備中都可以看見他們的身影」。

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