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准晶体是材料科学领域的新成员，仅在 25 年前才被发现。 准晶体介于玻璃等非晶固体和石英等晶体之间，其结构表现出像晶体一样的有序结构，但它们的独特之处在于有序排列不重复——也就是说，它不是周期性的。
准晶体也缺乏平移对称性。 用二维类比来说，图案不能横向移动而不改变其外观（不像，例如，无限重复的棋盘图案，它可以向任何方向移动两个方格并保持其原始格式）。
自从 1984 年被发现以来，准晶体已在许多高度合成的材料和 一种显然是天然来源的矿物中被发现——一种在俄罗斯发现的铝、铜和铁的合金。 但是 本周《自然》杂志上的一项研究表明，准晶体 可能是物体将自身堆积在一起的一种相当自然的方式，并且可能不需要太多操作即可成型。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）芝加哥大学物理学家德米特里·塔拉平领导的一个团队报告称，当各种纳米粒子对在溶液中混合并使其蒸发时，会聚结成准晶结构。
该研究的作者写道，各种粒子对——两种不同的氧化铁与金混合以及硫化铅与钯配对——可以成功地自组装成准晶体，这表明它可能比人们想象的更常见。 配对中唯一真正的共同点似乎是不同纳米粒子尺寸之间相对一致的比率。 塔拉平说：“这些结构可以在没有人为干预的情况下自组装。 [研究人员] 只需要正确设计构建块即可。”
在 2006 年，塔拉平和一组研究人员（其中一些人也参与了这项新研究）展示了纳米粒子如何自组装成十几种不同的周期性晶格结构。 他说，下一步是超越周期性，“尝试制造一些真正奇怪的生物——而准晶体是沿着这些思路的相当自然的候选者。”
氧化铁和金的球形纳米粒子的溶液确实奏效了，但塔拉平和他的同事想知道准晶结构是一种通用的堆积排列，还是该团队只是在选择成分时运气好。 因此，他们尝试了其他粒子组合，并得到了相同的结果。 塔拉平说：“我们发现这确实是一种自然规律，而不是许多参数以幸运的方式排列起来的独特组合。”
阿尔方斯·范·布拉德伦，荷兰乌得勒支大学的物理学家，他在《自然》杂志上对这项新研究发表了评论，他说准晶体似乎确实比人们想象的更具普遍性。 但他指出，在没有模拟或理论来展示结构是如何形成的情况下，不可能完全排除塔拉平团队的配方中存在侥幸成分。 范·布拉德伦说，“各种粒子混合物自组装成准晶体可能只是一个奇怪的巧合”，但他补充说，这种巧合的结果极不可能发生。
范·布拉德伦的研究小组正在努力用更大的粒子复制这些发现，这将使研究人员能够实时观察结构的形成过程。 这种对准晶体形成过程的窗口可以帮助材料科学家了解构建包含非晶固体和晶体特性的结构所必需的条件。
无论如何，塔拉平和他的同事们增加了一系列越来越多的准晶体可以形成的领域，而准晶体在几十年前还是完全未知的。 他说：“现在我们看到这些材料远没有我们过去认为的那么奇怪。”