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在國際空間站上,人們培育出了氯化鉀晶體。在微重力環境下,氯化鉀晶體可以形成階梯狀的空心層,而不是像在地球上那樣形成實心形狀。
宇航員曾在太空培育過一種常見的晶體,但卻展現出不同尋常的形態。在顯微鏡下,這種晶體看起來更像是一件充滿未來感的樣子,而非自然形成的產物。
它呈金字塔狀,層層疊疊地向內捲曲,整齊得近乎不真實。
科學家們認爲,這種奇特形狀是無重力作用的結果。
這張照片拍攝於空間站上,顯示了氯化鉀晶體在微重力中生長的結果。
微重力並非完全零重力;
宇航員感受到的重力大約比地球表面弱一百萬倍。這種重力減弱會對人體產生深遠的影響,而且它還會徹底改變液體和晶體的行爲。
其他力開始變得比引力更加明顯,一旦引力消失,分子吸引力和極性這兩種影響就會突然佔據主導地位。
這些條件使得氯化鉀能夠以幾乎不可能在地面實驗室中重現的方式結晶。
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在地球上,晶體生長最終會因爲重量而破裂或沉到容器底部。但在微重力環境下,它們會從起始位置繼續向外生長。
氯化鉀天然形成立方體晶體。在微重力環境下,這些晶體主要從邊緣和棱角生長,而不是沿着表面生長,導致中心中空,從而形成圖中所示的金字塔狀結構。
科學家將這種生長模式稱爲漏斗狀生長,它並非氯化鉀獨有。
隨着生長過程中新晶角的出現,晶體可以完全改變方向,從而形成圖中的優美圖案。
雖然這種晶體外觀驚豔,但其背後的科學價值同樣不容忽視。
在不受重力干擾的情況下生長的材料通常缺陷更少,這使得研究人員得以一窺真正“理想”結構的真容。
這一發現有望幫助改進地球上半導體和其他先進材料的製造工藝。
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