你見過內部中空的晶體嗎？最近，紐約大學的科學家們發現了一種前所未有的空心晶體結構，并將其命名為 “Zangenite”（藏氏晶體），以紀念發現它的博士生臧石昊（Shihao Zang）。這項研究成果發表在《自然?通訊》雜志上，顛覆了人們對晶體生長的傳統認知。

通常我們認為，晶體（如糖、鹽、雪花或鉆石）的生長遵循簡單的 “積木搭建” 模式，粒子會按規律排列成重復結構。但越來越多的研究發現，晶體的形成可能比想象中更復雜。紐約大學的研究團隊利用膠體粒子（比原子大得多的微小顆粒）模擬晶體生長過程，通過顯微鏡觀察和計算機模擬，揭示了晶體從 “無序 Blob” 到 “有序結構” 的兩步生長機制：首先，粒子凝聚成無定形團塊，隨后再轉變為規則的晶體結構，最終形成多樣的晶體類型和形狀。

在實驗中，博士生臧石昊注意到一種從未見過的桿狀晶體。肉眼看，它類似實驗室已知的晶體，但仔細觀察發現，其粒子組合不同，且晶體兩端含有中空通道。研究團隊對比了自然界上千種晶體，均未找到匹配結構，最終通過計算機模擬復現出完全一致的模型。

“通常晶體結構致密，但這種晶體內部竟有貫穿全長的空心通道，” 參與研究的霍基（Glen Hocky）教授說，“實驗與模擬的結合讓我們意識到，這是一種全新的晶體結構。”

研究團隊正式將其命名為 L3S4（基于成分），但在實驗室中親切地稱其為 “Zangenite”，這個名字也逐漸被廣泛接受。臧石昊表示：“我們用膠體晶體模擬真實原子晶體，卻意外發現了現實中從未存在的結構。”

Zangenite 的中空、低密度特性為材料科學打開了新窗口。霍基指出，其內部通道類似其他過濾材料或封裝材料的結構，未來可能用于開發新型過濾裝置、納米容器或光學器件。此外，這項發現暗示自然界可能存在更多未被表征的晶體結構，推動科學家進一步探索非傳統晶體生長路徑。

紐約大學化學教授薩坎納（Stefano Sacanna）表示：“深入理解晶體形成機制，有助于開發光子帶隙材料，為激光、光纖、太陽能板等技術提供新基石。”

從看似混沌的粒子團塊到精密有序的空心晶體，Zangenite 的發現不僅刷新了我們對晶體世界的認知，更展現了跨學科研究（實驗與計算模擬結合）的力量。未來，這種獨特的中空結構會催生哪些創新應用？是否會有更多 “反常識” 的晶體結構被發現？歡迎在評論區分享你的想法！

參考資料：DOI： 10.1038/s41467-025-58959-0