由東京大學產業科學研究所田中肇教授領導的研究小組在世界上首次透過三維共聚焦顯微鏡即時觀察闡明了結晶凝膠形成的基本過程。
當吸引力作用於分散在液體中的顆粒時,形成網狀凝膠結構。這種凝膠化現像是我們日常生活中可以看到的現象,例如在瓊脂中。正常的膠體凝膠是膠體顆粒以隨機結構聚集並凝固的狀態,但長期以來人們已經知道,在某些條件下,會形成晶體連接的凝膠狀態。
這次,團隊首次成功地直接觀察到這個動態過程。在形成結晶凝膠的過程中,先分離成膠體顆粒濃度高的液相和濃度低的氣相。在此過程中,形成液相網絡,在其中形成晶核。晶核生長並到達網狀結構的表面,當它們與氣相直接接觸時,氣相中的膠體顆粒在晶體表面上凝結。結果表明,形成了具有光滑表面的多孔晶體。
這個過程與含有過冷水和冰(冰晶)的混合物的雲中冰晶的快速生長過程相同,該團隊在世界上首次演示了冷雨形成的基本過程。我們在微觀層面上觀察到了它。