难以想象，那些精美到极致的晶体纳米花

人类生活的一部分是不断理解，但有时看见并不是相信的唯一途径。

几个世纪以来，科学家们一直在试图通过严格的实验来总结出规律，并解决挑战。正是这种类似猫鼠游戏，为许多现代科学提供了基础。例如，为了发现细胞，科学家Robert Hooke和Antonie van Leeuwenhoek建造了自己的显微镜来寻找这些微小的宇宙。同样，为了观察细菌和微生物的世界，1931年德国物理学家Max Knoll和Ernst Ruska创造了第一台电子显微镜原型。

现在，科学正突破我们视觉极限，不仅最大潜力地使用电子显微镜，同时创造出艺术。利用化学物质的结合，完善实验室技术以及细化光学技术，哈佛大学两位科学家开始创造复杂的晶体结构，看起来非常精致，如有机花朵。

“在过去的三年里，我一直在关注通过操纵周围环境控制生长微尺寸结构的方法。在这项研究中，我学会了如何利用化学来对生长的晶体进行雕刻，” 哈佛大学博士后研究人员和“植物学家”Noorduin如是说。“我认为如何利用小尺度构造复杂的结构是一个基础目标。基于这一点，你就会理解自然是如何如何创造这些迷人的结构。”

下面是Noorduin实验室秘密花园-培养的有价值的创作：

这是一个完全从无到有的工作。“每个结构大小跟头发的直径差不多。晶体如此的小，并通过非晶材料连在一起，基本上可以制作任意形状。”

“为了生长这些结构，我们混合两种原始原料，”Noorduin解释说。“基本上，材料刚开始混合反应就开始了，然后我们等待两个小时。现在，我们能真正地利用这些化学反应制备想要的任意形状。事实上你已经在两个小时内生长这样的花朵，使你能够做很多实验并以很快的方法学到很多。”

“多年来，我已经生长了数千个这些的样品，我尝试过许多方法在每个上面堆叠这些结构，并在生长时进行雕刻，”Noorduin接着说，关于混合结晶化学物的试错过程。“当然，我注意到实验的一些样品比其他更漂亮。于是我开始开发一种风格，大部分结构开始看起来像花朵。”

对于Noorduin和公司，这些纳米晶结构的开发为物理学家、化学家和工程师们提出了前所未有的问题。“你真的能在花朵上写摩尔斯电码？”他问道。“我可以在茎顶放置一个珊瑚？对我来说，这是关于找到边界、控制系统并生长出令人兴奋的结构。

对于Noorduin晶体纳米花的重要性，哈佛大学化学教授Joanna Aizenberg说:“基础科学是关键的。我们需要了解这些东西装配的方式和原因。如何以及为什么会出这种形式的结构。没有对这个基础的了解，我们永远不能专业地设计用在未来设备上的结构、材料和复杂的系统。”

Aizenberg继续说明为什么这是很重要的，这些微小结构不仅在科学上，而且在艺术上也是合理的：

这种作用有趣的特性是考虑到美的艺术价值。如果我们设计新结构，新材料对于它们的美学外观是至关重要的。

“很多伟大的科学都是利用非常昂贵的设备完成的。我认为这项研究的好处是你可以使用两种非常廉价的化学物质，把它们放在一起做真正的科学。我认为是可以实现的。”

首先，也许 Noorduin必须停止享受他的研究。“这三年中，我一直在研究这些很奇怪的白色条纹，在大约一英寸左右的盘子里。当在显微镜下深入观察时，每次我都惊讶于这是一种完整的珊瑚礁，”他回忆道。“我经常能够看到，但是忘了拍摄下来，因为我只是想在样品上做更进一步的观察，发现新的结构，然后就入迷了。这些小样品真的包含在它们自己的世界。”

怎样获得到这些微艺术品呢？“资料是非常广泛的。当然，不仅许多科学家发现这项工作很有趣，而且来自世界各地的人对这些形状也感兴趣；特别是，这些图像三年来只在我的电脑里，然后突然有一天，它们都出现在互联网上，这对我来说是非常奇怪的。“电子显微镜下的图像，成功的原因变得很清晰。

对于Noorduin来说是一种特殊的享受，带上你的红蓝眼镜，享受一些三维晶体纳米花吧！

翻译：Grubby    校正：摩天轮

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