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辛辛那提大學化學系的學生正在研究光爆晶體的特性，這種晶體在白光下會彎曲、扭曲或爆炸。圖片來源：安德魯·希格利

“我們正在研究晶體在光照下的行為機制。我們可以讓它們跳躍、爆炸或舞動。它們會做出各種各樣奇怪的行為，”古德蒙茲多蒂爾說道。

加州大學學生本·米勒在化學實驗室中用放大鏡觀察實驗室培育的晶體。圖片來源：安德魯·希格利

她獲得了美國國家科學基金會55萬美元的資助，用于研究加州大學學生在化學實驗室“培育”的晶體的特性。這些晶體對光的反應方式取決于分子內部的排列方式。

加州大學博士生 Fiona Wasson 說道：“相同的分子可以形成不同的晶體，這讓我很著迷。”

當受到光線照射時，一些晶體的兩端會彎曲，其力量足以托起數百倍于自身大小的物體。另一些晶體會旋轉成超過 360 度的螺旋狀。還有一些晶體幾乎能像一顆小小的跳豆一樣從顯微鏡載玻片上跳下來。

辛辛那提大學博士生菲奧娜·沃森在顯微鏡下研究紅光下的光爆晶體。圖片來源：安德魯·希格利

“學生們用這些晶體做出的成果讓我驚嘆不已，”古德蒙茲多蒂爾說道。“我們對其中的很多原理還不甚了解。我們是第一批進行氣體釋放實驗的人，所以這項發現讓學生們覺得非常有趣。”

光會促使晶體排出晶體形成時捕獲的大氣氮。

加州大學學生本·米勒（Ben Miller）在獲得本科研究獎學金期間，曾在古德蒙多蒂爾（Gudmundsdottir）專門為記錄晶體光爆反應而建造的實驗室暗室里度過了一個學期。學生們使用可調節的紅光將顯微鏡的攝像頭聚焦在微小的晶體上，然后用各種LED燈照射晶體。

米勒了解到，這些受光彎曲的晶體也可以用細小的針和鑷子，通過機械力進行操控。他說，用它們做實驗非常有趣。

加州大學教授安娜·古德蒙茲多蒂爾在加州大學文理學院教授化學。圖片來源：安德魯·希格利

“它的妙處在于，它彎曲后彈回時，表面不會有任何損壞。這對于晶體來說非常獨特，”他說。“我學到了很多。有時我會想，‘我知道一些別人不知道的科學知識。’這很有意思。”

通常情況下，加州大學學生在實驗室中培育的晶體只會進行一次表演，之后氮氣就會逸出。但古德蒙德多蒂爾表示，其他晶體可以反復進行彎曲或扭曲表演，這增加了制造光動力肌肉纖維或傳感器執行器的可能性。

她看到了光激活釋放氧氣的晶體的更大潛力。她說，這些晶體可以用來為高空失壓的飛機打造更安全、更輕便的氧氣系統。

甚至有一天會用于太空探索，沃森說。“太空中有很多光，研究它很令人興奮。我們才剛剛開始探索它的最初幾年。”

編譯自/ScitechDaily