東工大發現既非晶體也非液晶，更非液體的新物質形態

東京工業大學的研究人員發現了一種手性分子會自發形成具有單晶體規則結構的液滴，而且能在不破壞結構順序的情況下單向旋轉併流動。研究人員設計了側鏈帶手性酯基的三亞苯衍生物，調查了其相變動作和聚集的構造，發現該物質的中間相層疊了由獨具特色的人字形結構的二維薄膜，形成了像單晶體一樣的三維結構。

利用分子的自發聚集可以製作納米級物質，但極難實現高性能有機材料所需的數毫米~數厘米級的超長距離結構順序。一般來說，單晶體具有堅固的多面體形狀，但這種新物質的形狀類似液滴，而且具有流動性，表現出了結構特性與運動性相矛盾的性質。另外，在重力作用下，該液滴狀物質可以在維持結構順序的同時，一邊單向旋轉一邊向下流動。研究人員通過精密的分析發現，這種單向旋轉流動的特性是通過分子的手性實現的。

圖1：（a）手性三亞苯的分子結構、（b）液滴中的分子聚集結構及（c）基板上的液滴內部的分子聚集結構

該研究由東工大與日本的高能加速器研究機構、理化學研究所、東北大學、JEOL Resonance 公司和東京大學等的研發小組聯合進行。

研究論文發表在英國時間1月21日16時發行的期刊《自然材料》（Nature Materials）上。

文：JST客觀日本編輯部

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