ساختار بلوری «زانژنیت»؛ نظمی بی‌سابقه در دل بی‌نظمی!

از آشوب به سوی نظم

بلورها جامداتی هستند که ذرات تشکیل‌دهنده آن‌ها، در الگوهایی تکرارشونده و منظم آرایش می‌یابند. این فرایند خودآرایی که محققان آن را «سازمان‌دهی نظم از دل بی‌نظمی» توصیف کرده‌اند، پیش‌تر در قالب مدل‌های کلاسیک و خطی درک می‌شد. اما اکنون روشن شده که مسیرهای رشد بلوری می‌توانند پیچیده‌تر و متنوع‌تر از آنچه تصور می‌شد باشند.

برای بررسی این پدیده، پژوهشگران از بلورهای کلوئیدی استفاده کرده‌اند—ذراتی کروی و باردار که به‌دلیل ابعاد نسبتاً بزرگشان (در مقایسه با اتم‌ها)، امکان مشاهده مستقیم فرایند تبلور در مقیاس تک‌ذره را فراهم می‌کنند.

ساختاری توخالی با ویژگی‌های منحصربه‌فرد

طی آزمایش‌ها، زانگ به ساختاری میله‌ای‌شکل و توخالی برخورد که به‌ظاهر مشابه بلورهای شناخته‌شده قبلی بود، اما ترکیب ذرات آن متفاوت و منحصر به‌فرد بود. پس از مقایسه با بیش از هزار ساختار بلوری طبیعی و عدم تطابق، محققان به شبیه‌سازی رایانه‌ای روی آوردند. این شبیه‌سازی، ساختاری دقیقاً مشابه با یافته زانگ را بازسازی کرد–بلوری کم‌چگال، دارای کانال‌های خالی در امتداد طول خود، که پیش‌تر در هیچ منبع علمی گزارش نشده بود.

«این بلور برخلاف اغلب ساختارهای بلوری که متراکم هستند، کانال‌های خالی درون خود داشت؛ پدیده‌ای نادر و جالب‌توجه است»، به گفته دکتر گلن هاکی، استاد شیمی محاسباتی در NYU.

اهمیت کشف زانژنیت

این ساختار جدید که به‌طور رسمی با ترکیب شیمیایی L3S4 شناخته می‌شود، در جلسات آزمایشگاهی به‌صورت غیررسمی «Zangenite» نام گرفت—نامی که به‌سرعت مورد پذیرش قرار گرفت.

ساختارهای توخالی مانند زانژنیت، از لحاظ کاربردی، پتانسیل بالایی در زمینه‌های فیلترسازی، ذخیره‌سازی و انتقال مواد دارند. همچنین، این کشف نویددهنده‌ی امکان شناسایی ساختارهای بلوری جدید دیگر است که تاکنون شناسایی نشده‌اند. به‌ویژه در حوزه‌هایی مانند مواد فوتونیکی، که پایه‌گذار فناوری‌هایی چون لیزرها، کابل‌های نوری و سلول‌های خورشیدی هستند، درک عمیق‌تر از فرایند تبلور می‌تواند راه را برای توسعه‌ی مواد پیشرفته هموار سازد.

منبع علمی: DOI: 10.1038/s41467-025-58959-0