原文标题：想不到！不断搅拌让晶体生长更快更大

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　　近日，星空手机网页版登录入口,星空(中国)化学与化工学院教授孙建科与韩国基础科学研究院合作，在《自然》发表了题为《聚电解质溶液剪切流场促进晶体生长》的研究，提出了利用剪切驱动的封闭系统恒温结晶方法。

　　制备高质量且粒径尺寸合适的单晶，在有机合成以及制药等相关行业至关重要。高质量的单晶生长通常需要数小时至数天，且在此期间要避免外界环境扰动。基于传统的结晶学理论，机械搅拌和剪切流容易引起二次成核，不利于晶体生长。

　　该项研究突破了上述认知，发现在聚离子液体（PIL，一类聚电解质材料）存在的环境中，不断地搅拌会让晶体生长得更快、更大。

　　该方法以小分子均苯三甲酸结晶为例，在咪唑类聚离子液体（3—氰甲基—1—乙烯基咪唑双〈三氟甲烷磺酰〉亚胺盐聚合物存在下，经过10分钟的搅拌（400转/分钟），均苯三甲酸晶体的平均尺寸可达到440微米，较相同条件下不搅拌的体系获得的晶体平均尺寸增长了171倍，该方法也远快于传统的室温挥发方法。

　　此外，该方法具有普适性，对无机、有机、无机—有机杂化晶体，甚至一些蛋白质晶体都具有促进生长的效果。相对于传统方法，该方法还能有效提升多孔晶态材料的比表面积。

　　进一步的机理研究表明，在剪切力场下晶体加速生长，可归纳为如下两种因素的协同作用：在剪切应力下，聚离子液体高分子链段会展开/拉伸，竞争溶剂分子，导致溶质的溶解度降低，结晶析出；局部剪切速率跟颗粒尺寸成正比，晶体尺寸越大，晶体的生长速率越快。

　　据悉，该方法是对当前晶体生长技术的一个重要补充，有望大大降低材料加工和制药业中晶体生长成本。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.5281/zenodo.3533635