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使用共振近红外激光加热对生物相关晶体进行光驱动成核、生长和图案化
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2023-10-10 , DOI: 10.1038/s41467-023-42126-4 Marloes H Bistervels 1 , Balázs Antalicz 1 , Marko Kamp 1 , Hinco Schoenmaker 1 , Willem L Noorduin 1, 2
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更新日期:2023-10-11
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2023-10-10 , DOI: 10.1038/s41467-023-42126-4 Marloes H Bistervels 1 , Balázs Antalicz 1 , Marko Kamp 1 , Hinco Schoenmaker 1 , Willem L Noorduin 1, 2
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对晶体成核和生长的时空控制对于理解生物体如何组装高性能生物矿物质具有根本意义,并且与功能材料的制造具有相关性。已经开发了许多方法来实现静态或全局控制,但是同时获得对结晶的动态和局部控制仍然具有挑战性。在这里,我们展示了使用近红外(NIR)激光局部加热水诱导的逆行(逆)可溶化合物结晶的时空控制。我们调节近红外光强度来启动、引导和停止碳酸钙结晶,并以微米精度进行激光写入。定制结晶条件克服了固有的随机结晶行为,并能够定位球霰石、方解石和文石的单晶。我们通过对碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙以及硫酸锶和磷酸钙进行图案化,证明了这些原理可以直接扩展到其他生物相关化合物。由于许多重要的化合物表现出逆溶解度行为,近红外诱导的加热可以通过精确的时空控制实现光控结晶。
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