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Mesocrystals: Inorganic Superstructures Made by Highly Parallel Crystallization and Controlled Alignment
H. Cölfen and M. Antonietti, Angew. Chem., Int. Ed., 44, 5576 (2005).
Abstract を引用。
Controlled self-organization of nanoparticles can lead to new materials. The colloidal crystallization of non-spherical nanocrystals is a reaction channel in many crystallization reactions. With additives, self-organization can be stopped at an intermediary step―a mesocrystal―in which the primary units can still be identified. Mesocrystals were observed for various systems as kinetically metastable species or as intermediates in a crystallization reaction leading to single crystals with typical defects and inclusions. The control forces and mechanism of mesocrystal formation are largely unknown, but several mesocrystal properties are known. Mesocrystals are exiting examples of nonclassical crystallization, which does not proceed through ion-by ion attachment, but by a modular nanobuilding-block route. This path makes crystallization more independent of ion products or molecular solubility, it occurs without pH or osmotic pressure changes, and opens new strategies for crystal morphogenesis.
結晶の織りなす造形の美、特に集合体の造形は、説明の付け難い問題を多くはらんでいた。
例えば、単純な三方晶系の炭酸カルシウムである calcite の結晶ですら、結晶化条件によって様々な結晶形状を取り、様々な集合状態を形成する。
なぜ、こんなに変奇な形を作り出すのだろうか？
これについては、明白な説明は困難だった。
たとえ実験で再現できても。
結晶形態学が廃れつつある一方、ナノ微粒子の視点から、結晶の集合状態が作られる機構について新たな研究が始められている。
イオンでも分子でもなく、表面エネルギーの高いナノメートルサイズの微粒子が集合して結晶を形成するという考え方だ。
これは、鉱物学にフィードバックできるデータになり得るはず。
「鉱物にすべてのタネが隠されている」という考えは、正直あまり好きではないが*1、この論文の SEM 画像を見ると、やはり鉱物のものに見える。
不定比化合物や固溶体でこの種の研究が進むと、初めて鉱物の結晶についての全貌が見えてくるのかもしれない。
