每经编辑｜闫氏    

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揭开粉色面(mian)纱(sha)：ABB2023与苏(su)晶(jing)体(ti)结构(gou)的奇妙(miao)邂逅

想(xiang)象一下(xia)，当一种(zhong)物质(zhi)的内在美(mei)被赋予(yu)了迷人(ren)的粉色光(guang)泽，这(zhe)不(bu)仅(jin)仅(jin)是视觉(jue)上(shang)的(de)享(xiang)受(shou)，更可(ke)能预(yu)示着一种(zhong)全新的材料科学时代的到来(lai)。近年来，随着科(ke)技(ji)的(de)飞速发(fa)展(zhan)，纳(na)米材(cai)料(liao)的研(yan)究以前(qian)所未(wei)有(you)的速(su)度向(xiang)前推进，其(qi)中，被称为(wei)“苏晶(jing)体”的特殊晶体结构，因其(qi)独(du)特的电(dian)子(zi)和(he)光学性(xing)质，正逐(zhu)渐成为(wei)科(ke)研(yan)界炙手可(ke)热的(de)焦点。

而2023年(nian)，在“ABB2023”这一(yi)重要研(yan)究节点的推(tui)动下(xia)，粉色(se)视频苏(su)晶(jing)体结(jie)构的探索(suo)取得(de)了(le)突(tu)破(po)性(xing)的(de)进(jin)展，为我们(men)打开(kai)了通往材料科(ke)学新纪(ji)元的大门。

何(he)谓(wei)“苏晶体(ti)”？一种颠覆常规(gui)的秩(zhi)序美(mei)学

在(zai)深入了解(jie)粉色(se)视频苏(su)晶体结(jie)构之(zhi)前，我们(men)有必要(yao)先认识(shi)一(yi)下“苏(su)晶体(ti)”本身。与我们(men)熟(shu)知的(de)周(zhou)期性(xing)排(pai)列的(de)晶体结(jie)构(gou)不(bu)同(tong)，苏晶(jing)体（Quasicrystal）拥(yong)有(you)一(yi)种(zhong)“长程(cheng)有序(xu)但非(fei)周期性(xing)”的排(pai)列方(fang)式。这(zhe)意味(wei)着，虽(sui)然原子之间(jian)的排(pai)列具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的规则性，但这种规则并(bing)非简单(dan)的(de)重(zhong)复，而是呈(cheng)现出一(yi)种更加复(fu)杂、精(jing)巧的数学(xue)模式，例如五(wu)重对称(cheng)性(xing)，这是(shi)传统晶(jing)体所不具备(bei)的。

这(zhe)种非周期性(xing)的结构(gou)赋予了苏晶体(ti)一(yi)系列(lie)与(yu)众不(bu)同的(de)优(you)异性能，例(li)如(ru)极(ji)低的摩擦(ca)系数(shu)、优(you)异的耐腐(fu)蚀性和(he)良好(hao)的热(re)障性能。

“ABB2023”：一(yi)个(ge)里(li)程碑式(shi)的(de)研究(jiu)坐(zuo)标

“ABB2023”并非一个(ge)具体的(de)设备或(huo)技术名称(cheng)，而是(shi)代表着2023年(nian)度在苏晶体结(jie)构研究领域(yu)，特别是(shi)在与“粉色视频(pin)”（姑且(qie)将(jiang)其(qi)理(li)解(jie)为一种与特定(ding)光电(dian)特(te)性(xing)相(xiang)关(guan)的表征手(shou)段或(huo)现(xian)象(xiang)）结合的研(yan)究中所(suo)达到的(de)一个(ge)重(zhong)要水平(ping)和方(fang)向(xiang)。可以将(jiang)其视为一(yi)个集(ji)合性的代号，指(zhi)代了(le)这一(yi)年里(li)，科学(xue)家(jia)们通过(guo)创新(xin)的实验技(ji)术(shu)和理论模型(xing)，在理解(jie)和(he)操控(kong)苏晶(jing)体结(jie)构方面(mian)取得(de)的集(ji)中(zhong)性(xing)突破。

这(zhe)包括(kuo)但不限于：更(geng)精(jing)确的(de)合(he)成方法，更深入的(de)结(jie)构(gou)表征，以(yi)及对特(te)定激(ji)发条(tiao)件下(xia)材(cai)料(liao)行(xing)为的全(quan)新认(ren)识。

粉色(se)光(guang)泽的秘密：材料(liao)特(te)性的(de)深(shen)度(du)解(jie)析

为什么我们(men)会(hui)注意到“粉(fen)色视频”下(xia)的(de)苏(su)晶(jing)体结构呢(ne)？这(zhe)种(zhong)特殊(shu)的颜(yan)色，在(zai)材料科学中往(wang)往(wang)与(yu)特定的电(dian)子跃迁和光(guang)吸收/发射特性息(xi)息(xi)相关(guan)。当(dang)特定波长(zhang)的光(guang)被苏(su)晶(jing)体(ti)结(jie)构(gou)中的(de)电子吸(xi)收时，可(ke)能会激发(fa)电子跃迁，从而(er)导(dao)致材料(liao)呈现出我们所见的颜色(se)。在ABB2023的研究中，科(ke)学家们可能通(tong)过高度敏感的(de)光谱(pu)分(fen)析技术(shu)，观测到了(le)苏(su)晶(jing)体结构在(zai)特定(ding)激(ji)发（例如(ru)特定(ding)波长(zhang)的(de)“视频”信(xin)号输(shu)入，或与某种“粉(fen)色”物质的(de)相互作(zuo)用(yong)）下，表(biao)现出(chu)的(de)独特(te)光(guang)吸收(shou)或发(fa)射谱(pu)线，从(cong)而(er)呈(cheng)现出(chu)肉(rou)眼(yan)可见的粉(fen)色。

这种(zhong)粉色光(guang)泽(ze)，并非简(jian)单的表(biao)面着(zhe)色，而是(shi)根植(zhi)于其(qi)独特(te)的电(dian)子结构。ABB2023的(de)研究可能揭示(shi)了：

电子能(neng)带结(jie)构(gou)的(de)新(xin)发现：苏(su)晶体独特(te)的非(fei)周期(qi)性结(jie)构，导(dao)致其(qi)电子能带(dai)结构也(ye)呈(cheng)现(xian)出(chu)与传统晶(jing)体截(jie)然不(bu)同的(de)复杂(za)性。ABB2023的研究(jiu)可能(neng)发现了与(yu)粉色(se)光吸收/发射直(zhi)接相关(guan)的特定电子能(neng)级，这些(xie)能(neng)级可能因为结构(gou)的特殊性(xing)而拥(yong)有独(du)特的(de)跃迁概率(lv)，从而(er)在特(te)定激(ji)发下(xia)产生(sheng)粉色(se)光。

表(biao)面(mian)态和(he)界面(mian)效(xiao)应：材料(liao)的(de)颜色(se)和光(guang)学性质也(ye)可能受到表面(mian)态和界面(mian)效(xiao)应(ying)的(de)影响。在(zai)ABB2023的(de)研究中，科学家(jia)们(men)可能(neng)专注(zhu)于制(zhi)备具(ju)有特(te)定表(biao)面形(xing)貌或与(yu)其(qi)他材料形成界(jie)面(mian)的(de)苏晶体(ti)，并(bing)发(fa)现(xian)这(zhe)些因素对于(yu)产生粉色(se)光起(qi)着至(zhi)关重要的作用。例如(ru)，表面缺(que)陷(xian)或特定吸(xi)附物可能改变(bian)了(le)电(dian)子的局域态(tai)密(mi)度，进(jin)而(er)影(ying)响了其光(guang)学响应。

尺寸效应和(he)量子限制(zhi)：当苏(su)晶体(ti)结构(gou)缩小(xiao)到纳(na)米尺(chi)度时(shi)，量(liang)子限(xian)制(zhi)效应(ying)会(hui)变得显(xian)著。ABB2023的研究可(ke)能(neng)探索了纳米尺寸(cun)的粉(fen)色视(shi)频(pin)苏晶体，发现其(qi)光学性(xing)质随着尺寸的(de)变化而呈现出有趣的(de)规(gui)律。例(li)如，极小(xiao)的(de)纳(na)米颗(ke)粒可(ke)能由(you)于量(liang)子(zi)限制效(xiao)应，其吸收(shou)光谱(pu)发生(sheng)蓝(lan)移(yi)或红移(yi)，从而(er)呈(cheng)现出不同的颜(yan)色。

创新实验技(ji)术的驱(qu)动(dong)：看(kan)见(jian)“粉色(se)”的背后(hou)

要(yao)“看(kan)见(jian)”这种精妙的粉(fen)色光(guang)泽，并(bing)深入(ru)理解其背后的机理，离(li)不(bu)开先进的实验(yan)技术(shu)。ABB2023的(de)研究很(hen)可能得(de)益于以(yi)下方(fang)面的进步(bu)：

高分(fen)辨率电子显微(wei)镜（HRTEM）和(he)扫描探(tan)针显微镜（SPM）：这(zhe)些(xie)技(ji)术能(neng)够(gou)以(yi)前所(suo)未有的(de)清(qing)晰度(du)解(jie)析纳米(mi)尺(chi)度(du)的原子(zi)排列，为理解苏(su)晶(jing)体(ti)结构的复(fu)杂(za)性提(ti)供了直观(guan)的证(zheng)据。同(tong)步辐(fu)射光源和高精度(du)光谱(pu)仪(yi)：利用(yong)同步辐(fu)射(she)光源(yuan)产生(sheng)的(de)强(qiang)韧X射线，结合(he)高精度(du)光谱仪，可(ke)以(yi)对(dui)苏晶(jing)体的电子(zi)结构(gou)、光(guang)学性质(zhi)以及(ji)在(zai)特(te)定“视(shi)频”激(ji)发(fa)下(xia)的响(xiang)应进(jin)行精(jing)细探(tan)测。

第一性原理(li)计算(suan)和(he)量子(zi)化(hua)学(xue)模(mo)拟：理(li)论(lun)计(ji)算在(zai)解(jie)释实验(yan)结果、预测(ce)材料(liao)性(xing)质(zhi)方面发挥(hui)着不可(ke)替(ti)代(dai)的作用(yong)。ABB2023的(de)研(yan)究，必(bi)然伴(ban)随着大量的理(li)论(lun)计算，以(yi)期(qi)模拟苏(su)晶(jing)体(ti)在特(te)定(ding)条件下(xia)的电子行(xing)为，解(jie)释粉(fen)色(se)光(guang)的来(lai)源。

粉色视(shi)频苏晶体(ti)结(jie)构在ABB2023的(de)研究中所(suo)展现出的新进(jin)展，不(bu)仅仅(jin)是(shi)材料(liao)科(ke)学领(ling)域的一项(xiang)技术突破，更(geng)像(xiang)是一(yi)扇窗户，让(rang)我(wo)们得以窥见(jian)物质(zhi)世(shi)界(jie)更(geng)深层次的美丽与秩序(xu)。这(zhe)种独特(te)的粉(fen)色光(guang)泽(ze)，如同(tong)大(da)自(zi)然的(de)鬼(gui)斧(fu)神(shen)工(gong)，凝聚了(le)精密的原(yuan)子排(pai)列和微妙的电(dian)子跃迁，预(yu)示着(zhe)一种(zhong)全新(xin)功能(neng)材料(liao)的诞生。

粉(fen)色光(guang)芒(mang)背(bei)后(hou)的(de)应用蓝(lan)图(tu)：从实(shi)验室走向(xiang)现实(shi)

ABB2023在粉(fen)色视(shi)频苏(su)晶体结(jie)构研究(jiu)上(shang)的(de)新进展，不(bu)仅仅是(shi)基(ji)础科(ke)学的(de)探(tan)索，更(geng)重(zhong)要的(de)是，它们为这项迷(mi)人材料(liao)的实(shi)际应(ying)用铺平了(le)道路(lu)。这种(zhong)特(te)殊的粉(fen)色光(guang)泽，以及(ji)由此揭(jie)示的(de)独(du)特材料(liao)特性(xing)，预示着在(zai)多个前(qian)沿(yan)科技(ji)领域(yu)蕴(yun)藏(cang)着(zhe)巨(ju)大(da)的应(ying)用潜(qian)力。

1.光电(dian)转(zhuan)换(huan)与(yu)传(chuan)感领(ling)域(yu)的革新(xin)者(zhe)

粉(fen)色视频苏(su)晶体结(jie)构(gou)之所(suo)以能(neng)够(gou)呈现(xian)出(chu)特(te)定的(de)颜色(se)，是(shi)因为其对(dui)特定(ding)波(bo)长的光具有(you)选择(ze)性的吸收(shou)或(huo)发射能力。ABB2023的(de)研究可(ke)能已(yi)经(jing)发现(xian)了(le)能(neng)够高效(xiao)吸收特定波(bo)长(zhang)“视频”信(xin)号并(bing)将其(qi)转(zhuan)化为电(dian)信号(hao)的苏(su)晶体(ti)材料(liao)。这(zhe)为开发(fa)新一代(dai)的高灵(ling)敏度(du)光电(dian)探(tan)测(ce)器和传(chuan)感器提(ti)供了可能(neng)。

高效(xiao)太阳(yang)能电(dian)池：如果粉(fen)色视频苏(su)晶体能够高效(xiao)吸收(shou)太阳(yang)光谱中的某个关键(jian)区域(yu)（例如(ru)，我们(men)常常忽略(lve)的红(hong)外或(huo)紫外部(bu)分(fen)），并将其有(you)效转(zhuan)化为电能，那(na)么(me)它们(men)有(you)望(wang)成为(wei)新(xin)一(yi)代太(tai)阳能(neng)电池的关键(jian)组成部(bu)分，显著提(ti)升太(tai)阳(yang)能(neng)的利(li)用效(xiao)率(lv)。ABB2023的(de)研究(jiu)可(ke)能(neng)已(yi)经(jing)找到(dao)了能够优化(hua)这(zhe)种吸(xi)收和(he)转换(huan)效率(lv)的结(jie)构设(she)计(ji)。

高精度传感(gan)器：这种对特定(ding)光(guang)信号的敏感(gan)性，也使其(qi)成(cheng)为(wei)开发高(gao)精度传(chuan)感(gan)器(qi)的理想材料。例(li)如(ru)，在(zai)医疗诊断(duan)领域(yu)，可以(yi)利用其对特(te)定生物标记(ji)物发(fa)出的(de)荧(ying)光信(xin)号(hao)的响应，开发出(chu)更灵敏、更(geng)早(zao)期(qi)的疾病诊断工(gong)具。在环境(jing)监测(ce)领域(yu)，它(ta)们(men)或许(xu)可(ke)以用(yong)于(yu)检(jian)测(ce)空气或水中的(de)特定(ding)污染(ran)物，甚至是(shi)微(wei)量的有(you)害气(qi)体。

ABB2023的研究(jiu)，可(ke)能(neng)已经(jing)初步(bu)验证了其(qi)作为特(te)定“视频(pin)”信号(hao)传感(gan)器的(de)可行(xing)性。光(guang)通信(xin)技术(shu)：在高速光通信(xin)系统(tong)中，高效(xiao)的(de)光信号(hao)转(zhuan)换(huan)和传输至(zhi)关重要(yao)。粉色视频苏晶(jing)体可(ke)能具(ju)备特(te)殊的电光(guang)效应或光致发光特(te)性(xing)，从而(er)在(zai)光信(xin)号的调(diao)制、解调(diao)以及信息(xi)传(chuan)输(shu)方(fang)面(mian)发(fa)挥(hui)关键(jian)作用(yong)，推动光通(tong)信技术的进一步发展。

2.生物医(yi)学领域的璀璨新(xin)星

粉色视(shi)频(pin)苏晶体结构优(you)异的(de)物(wu)理化学(xue)性(xing)质(zhi)，如低毒(du)性(xing)、良好(hao)的生物相(xiang)容性以(yi)及(ji)可(ke)控(kong)的(de)表面(mian)性(xing)质，使其在生物医(yi)学(xue)领域(yu)同(tong)样(yang)展现出广(guang)阔的应(ying)用(yong)前(qian)景。ABB2023的(de)研究很(hen)可能为这些应(ying)用提供(gong)了新(xin)的视角。

靶向(xiang)药物(wu)输送(song)系(xi)统(tong)：苏晶(jing)体独特(te)的纳(na)米(mi)结构，使其能够作为(wei)载(zai)体，将药(yao)物精(jing)确地输送到(dao)病(bing)灶部位。如(ru)果粉色(se)视(shi)频苏(su)晶体结构能够(gou)通过特定(ding)的(de)外(wai)部刺(ci)激（例(li)如，特(te)定的(de)“视频”信号或光(guang)照）来控制(zhi)药(yao)物(wu)的释(shi)放，那(na)么它(ta)们(men)将(jiang)成为(wei)新一(yi)代(dai)智(zhi)能药(yao)物输(shu)送(song)系统的(de)理想(xiang)选(xuan)择(ze)，大大提(ti)高治疗(liao)效果(guo)并减少副作用(yong)。

生物成像和诊(zhen)断(duan)：其(qi)独(du)特的光(guang)学性(xing)质(zhi)，也为(wei)开(kai)发(fa)新型生物成(cheng)像探(tan)针提供(gong)了(le)可能。ABB2023的(de)研究可(ke)能(neng)发现(xian)，粉色视(shi)频苏晶(jing)体(ti)在特定激(ji)发(fa)下(xia)能够(gou)产生(sheng)高度特异性(xing)的荧(ying)光信号(hao)，从(cong)而用于标(biao)记(ji)和观(guan)察细胞(bao)、组(zu)织甚(shen)至DNA，实(shi)现更(geng)精细(xi)的(de)生(sheng)物(wu)成(cheng)像(xiang)和疾(ji)病(bing)诊断(duan)。抗(kang)菌(jun)和抗病毒(du)材料(liao)：一些(xie)具(ju)有(you)特殊(shu)结构(gou)的纳(na)米材料已被证(zheng)明具有(you)抗(kang)菌活(huo)性(xing)。

ABB2023的(de)研究可能(neng)也探(tan)索了粉色视频苏晶(jing)体在杀灭细(xi)菌和病(bing)毒方(fang)面的潜力(li)，有(you)望(wang)开发(fa)出用(yong)于医(yi)疗器械表面涂(tu)层(ceng)或新型(xing)抗菌敷料(liao)。

3.能源存储(chu)与(yu)催(cui)化领(ling)域(yu)的(de)新机(ji)遇

除(chu)了光(guang)电和生物(wu)医学领域，粉色(se)视频(pin)苏晶体在(zai)能源(yuan)存储(chu)和催化领域(yu)也可能(neng)扮演重要(yao)角色(se)。

高性(xing)能电池电(dian)极材料(liao)：苏晶体(ti)的高(gao)表面(mian)积和(he)独特的电(dian)子结(jie)构，使其(qi)在作为电池(chi)电极材料(liao)方(fang)面(mian)具(ju)有(you)潜力(li)。ABB2023的研(yan)究可(ke)能(neng)已经探(tan)索(suo)了其在(zai)提高电池(chi)的能(neng)量密度(du)、功(gong)率密度以及(ji)循环寿(shou)命方面的作用(yong)。高(gao)效催化(hua)剂：催(cui)化反应是(shi)许(xu)多(duo)工业生产过程(cheng)中的关键环节(jie)。粉色视频(pin)苏晶(jing)体(ti)独特的晶体(ti)结构(gou)和表(biao)面(mian)性(xing)质，可(ke)能(neng)使其成(cheng)为(wei)一类(lei)新型的高效催化剂，用(yong)于(yu)促进化学反(fan)应(ying)的进(jin)行，提高产率，并(bing)降低能(neng)耗。

ABB2023的(de)研(yan)究(jiu)可能(neng)已经(jing)针(zhen)对特定(ding)反应(ying)，评估(gu)了(le)其(qi)催化性(xing)能(neng)。

从(cong)“粉色视(shi)频”到无限(xian)可能(neng)：未来(lai)的展(zhan)望

ABB2023对(dui)粉色视频(pin)苏晶(jing)体(ti)结(jie)构的(de)研究(jiu)，不仅(jin)是(shi)揭(jie)示了(le)材料(liao)本身(shen)的(de)迷人色彩，更(geng)是打开了一扇(shan)通(tong)往无(wu)限(xian)可能(neng)的大门。从基(ji)础(chu)科(ke)学的突(tu)破，到(dao)跨越光电、生物(wu)医学(xue)、能源(yuan)等多(duo)个领域(yu)的应用(yong)探索(suo)，这种(zhong)材料(liao)正以前所(suo)未有(you)的速(su)度，从实验(yan)室走向现(xian)实(shi)。

当(dang)然(ran)，将这些潜在(zai)的应(ying)用(yong)转化为(wei)成熟(shu)的技(ji)术和(he)产(chan)品，仍然需要(yao)克服(fu)诸(zhu)多挑战(zhan)，例(li)如(ru)：大(da)规模、低(di)成本的(de)制备(bei)方(fang)法，材(cai)料的(de)长期(qi)稳定性和可靠性，以及与(yu)其他(ta)技术的集成等(deng)。ABB2023所取(qu)得的(de)显著进展(zhan)，无疑为我(wo)们描(miao)绘了一个令人(ren)振奋(fen)的未(wei)来图(tu)景。

可(ke)以预(yu)见，随(sui)着(zhe)对(dui)粉色视频(pin)苏晶(jing)体结(jie)构理解(jie)的不断深入，以及(ji)相关(guan)技术的持续进(jin)步，我们将(jiang)在不远的(de)将来，看到(dao)更多基(ji)于这种(zhong)奇妙材料的创(chuang)新应用，它(ta)们将(jiang)深刻(ke)地改变我(wo)们的生(sheng)活(huo)，引领(ling)我(wo)们(men)进(jin)入一个更(geng)加智能、健(jian)康(kang)、可持续(xu)的(de)材料(liao)新(xin)纪元。这抹迷(mi)人的粉色(se)，正成(cheng)为开启(qi)未来(lai)科(ke)技之(zhi)门(men)的璀璨钥(yao)匙(shi)。

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图片来源：每经记者 阿不力孜 摄

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