観測を実行するために、チームは、結晶構造を形成する能力で知られている、Thingium Titanateと呼ばれる金属酸化物の基質表面を使用しました。次に、結晶化する材料を含む液体の薄い層、この場合は塩化鉛の溶液を適用しました。組み合わせ顕微鏡法を使用して、溶液液滴がどのように蒸発し、塩化鉛分子が再編成し始め、表面の結晶構造に組み立て始めたことを観察しました。プロセス全体は、前例のない空間的および時間的解像度でキャプチャされ、個々の結晶の核形成、成長、および合体を示しました。
この新しいアプローチにより、科学者は、分子が複雑なパターンと構造に組み立てるときに、分子の挙動を直接観察して追跡できます。このような知識は、結晶がどのようにサイズ、形状、プロパティを形成し、制御し、最終的に特定のアプリケーションに合わせて調整するかを理解するために重要です。
たとえば、製薬業界は、希望の形で薬物を生産するための結晶化に大きく依存しています。ただし、結晶化プロセスを制御することは困難な場合があり、多くの場合、薬物のパフォーマンスやバイオアベイラビリティに影響を与える一貫性のない結晶または欠陥のある結晶をもたらします。この新しい手法を使用することにより、研究者はクリスタルの成長に影響を与える要因をよりよく理解し、それらを変更して望ましい結果を達成することができます。
さらに、この手法には製薬業界を超えたアプリケーションがあります。また、地質プロセス、電子材料、さらには歯や骨の形成などの生物系でさえ、結晶の形成に光を当てることができます。
全体として、この新しい顕微鏡技術は、ナノスケールで結晶化現象を研究するための強力なツールを提供し、材料科学と関連分野の新しい発見への扉を開きます。
