图片来源：美国化学学会/BNL 惠允 |
逻辑表明，当你增加作用在材料上的压力时，它应该会被压缩。因此，一个国际科学家团队的报告称，他们发现了一种在压力下膨胀的晶体结构，这非常有趣。这种违反直觉的行为可能被利用来制造用于化学净化的晶体海绵。
研究人员在12月19日出版的《美国化学学会杂志》上描述了钠沸石（一种沸石）在压力增加下的行为。沸石是一种固体，其特征是三维结构，在原子分子框架内包含规则间隔的孔隙，这些原子包括铝、硅和氧（参见顶部图片）。当科学家们将钠沸石置于高达正常大气压50,000倍的压力下（在两颗钻石之间）时，该材料最初如预期的那样被压缩。但是，当压力在正常大气压的8,000到15,000倍之间时，晶体膨胀了（参见底部图片）。布鲁克海文国家实验室的合著者托马斯·沃格特说：“这本不应该发生。” “通常，当你挤压某物时，它应该变小。但这东西却变大了。” 随着压力的增加，材料进一步被压缩。
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X射线分析表明，材料膨胀是因为额外的水分子被挤入钠沸石内的孔隙中。该团队将这种不寻常的性质称为“压力诱导膨胀”，并建议该材料可用于清除化学或放射性污染物。伯明翰大学的合著者约瑟夫·赫里亚克解释说：“当你增加压力时，材料会变大，孔隙也会变大。” 他说，如果污染物分子进入结构，“当你释放压力时，孔隙会变小并将污染物捕获在内部。”