图片来源：¿美国化学学会/布鲁克海文国家实验室提供 |
逻辑上讲，当增加作用在材料上的压力时，它应该会压紧。因此，一个国际科学家团队报告说，他们发现了一种在压力下膨胀的晶体结构，这非常耐人寻味。这种反直觉的行为可能被用来制造一种用于化学清理的晶体海绵。
在12月19日出版的《美国化学会杂志》上，研究人员描述了钠沸石（一种沸石）在不断增加的压力下的行为。沸石的特点是其三维结构，其中包含规则间隔的孔隙，这些孔隙位于包含铝、硅和氧的原子分子框架内（见顶部图片）。当科学家们将钠沸石置于高达正常大气压力50,000倍的钻石之间的压力下时，该材料最初像预期的那样被压缩。但是，当压力在8,000到15,000倍大气压力之间时，晶体膨胀了（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：“这不应该发生。通常，当你挤压某物时，它应该变小。这个东西却变大了。”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，该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特性称为“压力诱导膨胀”，并认为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·赫里贾克解释说：“当你增加压力并且材料变大时，孔隙也会变大。如果污染物分子进入结构，那么当你释放压力时，孔隙会变小并将污染物困在内部。”