首次观察到纳米颗粒自组装成固体材料的过程，为设计新材料提供了有价值的见解。这些见解可以应用于设计薄膜电子学等制造电子组件。该研究由西北大学和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员共同完成，结果发表在《自然·纳米技术》杂志上。 视频中展示出合并的颗粒雨点，坍塌的状态和运动，形成典型堆叠层的晶体。这项开创性研究采用新型液相透射电子显微镜技术，所获得了前所未有的见解。 在此之前，研究人员只能使用显微镜观察到比纳米颗粒大10到100倍的微米级胶体自组装成晶体的过程。他们还使用X射线晶体学或电镜来测量晶格中的单层原子，但无法观察到原子在晶体中的运动情况。研究人员先通过计算机模拟，再利用实验室实际观察出纳米颗粒自组装成为晶体的过程。 根据研究人员描述，这项研究是“实验的巅峰”，他们能够观察到纳米颗粒自组装成固体材料的现象，这是前所未见的。研究小组认为，这些新的见解有助于设计新材料。 以前，人们了解晶体主要是通过观察盐、糖、雪花和宝石等物质的晶体结构。尽管结晶是一种普遍现象，但其形成原理一直是一个谜。构成晶体材料的基本单元，如原子、分子或离子，是高度有序的，形成有等间距建造块的晶格，这些晶格再堆放形成三维固体材料。 该研究中，研究人员使用不同形状的纳米颗粒（包括正方体、球体和凹形立方体）探讨形状如何影响颗粒行为。使用组合计算机模拟和实验观察，他们发现颗粒相互碰撞并黏在一起形成分层结构。然后，为了形成逐层组装的晶体结构，颗粒首先形成一个水平层，然后再垂直叠加形成一层层。颗粒有时会在黏合在一起之后疏离到之前的一层中。 研究人员也发现了一些规律。Luijten 副院长表示：“颗粒沿着表面奔跑然后在边缘犹豫不决，最后下落，看起来就像跳水选手在高台边犹豫不决。我简直不敢相信我们能看到这个过程，我们从未看到过原子在晶体中的运动 – 只有结果。 ” 该研究的信息将有助于工程师设计新材料。这些见解特别有助于设计薄膜材料，这种材料

In Other News Around the World: