晶体大厦
晶体结构建筑学


文章出自:博物 2010年第12期 作者: 王魏 

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片状干冰、四棱冰糖、六角雪花……或许,你会为晶体天然形成的规整造型而惊叹。其实如果从微观的角度上来看,每个晶体更像是一栋形状规整的建筑,而且,晶体种类不同,也会影响“晶体建筑”的坚固程度。

世界,被晶体包围

这个季节在北方,快到了能“滴水成冰”的时候——冰,是水结晶而成,像这类结晶出来的固体,科学点儿的叫法就是“晶体”。

提起晶体,我们往往最先想到天上落的雪花、窗户上冻的冰花,还有厨房里的盐、糖、味精……可能也有人会提起水晶、宝石、金属等等。其实除了这些熠熠闪光的,晶体也有朴实无华的,比如牙齿骨骼、矿物岩石,就连地上的泥土砂石也都是晶体——地球上90%以上的固体都属于晶体。

硼烷
分子晶体,构型类似蒙古包,坚固程度很低。

上帝组装的大楼

可别把晶体想得太高深了,其实它和所有物质一样,都是由原子、离子和分子组成,只不过是在一定的条件下,这些微粒按照特定的空间排列,形成了规则的几何外形,就像是被特意加工出来的,而形成的过程就叫“结晶”。结晶时,游散的微粒像士兵集结一样,十分规整严格地靠拢,比国庆阅兵的方阵还要整齐得多。

正如高中化学课本里所讲:晶体中微粒排列得很有规律,可以分割成N个相同的小单元,这些小单元与晶体的宏观外形一模一样,算是晶体的“微缩版”,叫做“晶胞”。如果把我们缩小到同原子一般大小,那些晶胞看起来就都像是经过设计的建筑。

责任编辑 / 郭亦城 

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