纳米级成分的晶体生长是生物学、地质学和材料科学中普遍存在的现象。许多研究都集中在理解成核的开始，并通过对具有不同属性的成分进行经验采样和改变生长条件来生产高质量的晶体。然而，由于与纳米级真实空间成像相关的实验挑战，晶核后生长过程的动力学（晶体形态和财产的重要决定因素）仍未得到充分研究。近日，来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校材料科学与工程系的Qian Chen等人报道了使用液相透射电子显微镜对不同形状的纳米颗粒的晶体生长进行成像，并通过跟踪单个纳米颗粒来解决晶体层的横向和垂直生长。

文章要点：

1) 该研究观察到，这些纳米级系统表现出逐层生长，这是原子结晶的典型表现，也是胶体系统中普遍存在的粗糙生长，比较特别的是，横向和垂直生长模式可以独立控制，从而产生两种混合结晶模式，但迄今为止，这两种模式很少受到关注；

2) 此外，将分析考虑与分子动力学和动力学蒙特卡罗模拟相结合，研究为观测制定了一个全面的框架，其从根本上取决于构建块的大小和形状，这一工作提出的见解统一了对颗粒大小四个数量级晶体生长的理解，并为晶体工程提供了新的途径。

参考资料：

Luo, B., Wang, Z., Curk, T. et al. Unravelling crystal growth of nanoparticles. Nat. Nanotechnol. (2023).

10.1038/s41565-023-01355-w

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01355-w