Благодаря микроскопу, видящему отдельные молекулы, ученые взяли первые снимки кристаллов, рождающихся в растворе. Их картины бросают рывок обезьяны в теории о том, как кристаллическое формирование начинает.
Если Вы когда-либо играли с одним из тех «волшебный камень» кристаллические комплекты роста, Вы сделали кристалл из так называемого пересыщенного раствора. Это – жидкость, в которой растворено больше состава, чем раствор может легко держаться.
Для подталкивания его из его пересыщенного государства все, что Вы должны сделать, помещается кристалл семени в раствор; растворенная сущность срастается вокруг этого, создавая – если Вы удачливы – хороший, большой кристалл. По своей природе, также, кристаллы растут вокруг нескольких маленьких кристаллов, сначала формирующихся в растворе.Теперь Питер Великов и Siu-тунговый Яу в университете Алабамы в Хантсвилле использовали атомный микроскоп силы для взятия первых изображений рождения кристаллов семени, процесса, названного образованием ядра.
Как они сообщают в выпуске 3 августа Природы, они неоднократно нацеливали микроскоп у основания 50-микролитровой фляги, заполненной пересыщенным раствором апоферритина, протеина формы сферы. Они видели, что недавно сформированные кристаллические ядра получили и потеряли молекулы.
Это позволило исследователям решать, что «критический размер» кристалла семени – насколько большой это должно быть, прежде чем это вызовет рост большого кристалла – был где-нибудь между 20 и 50 молекулами, в зависимости от того, насколько пересыщенный раствор был.Но самой интересной особенностью этих крошечных ядер является их форма. Теория предсказала, что они будут сферическими, потому что, как пузыри мыла, они подвергаются поверхностному натяжению, минимизирующему их площадь поверхности. «Вы действительно ожидаете что-то компактное», говорит Великов. «Но они были довольно плоскими, как плот».
Неясно, почему это так. Химик Чикагского университета Дэвид Окстоби считает результат озадачивающим. «Это – удивление», говорит он. «Это, конечно, вызывает вопросы о классической теории образования ядра».