筑波大學材料科學系的科學家們開發了一種新方法來生產中空容器形式的微米級單晶。通過將乙醇溶液滴注到石英基板上，分子可以自發組裝成適當的形狀。這項發表在《科學》雜志上的研究可能為一系列新的實驗開辟道路，在這些實驗中，化學過程可以包含在這些微觀容器中。

將一個由水晶制成的精美碗放置在您家中的顯眼位置可以給您的客人留下積極的印象。但更令人印象深刻的壯舉是能夠創造出像單個微觀晶體這樣的容器。雖然已知一些微小的生物體表現出這種類型的專業知識，但對于科學家來說，重復制造這些納米容器可能具有挑戰性，因為不受控制的生長會導致最終產品變形。

現在，筑波大學的一組研究人員報告了一種新程序，該程序可重復制造中空容器狀晶體，這些晶體大小均勻，并附著在基板上，開口面朝上。晶體由具有對環芳核和四個(甲氧基苯基)乙炔基臂的分子(稱為 (S)-CP4)或其鏡像分子 (R)-CPP4 生長而成。為了生產這些花瓶，在環境條件下將加熱的 (S)-CPP4 溶液輕輕滴到石英基板上。當溶液冷卻時，分子開始自發結晶。“使用這個程序，我們能夠實現微米級單晶的同步、單軸和逐步生長，”資深作者 Yohei Yamamoto 教授說。

該團隊使用 X 射線晶體學和掃描電子顯微鏡來研究由此產生的結構。血管的側壁呈六邊形對稱向外生長，在刻面內留下空隙。發現側壁的尺寸幾乎是恒定的，厚度僅為 500 納米。研究人員還展示了強大的分子間相互作用如何賦予血管機械強度?？梢酝瑫r制作多個水晶器皿，可以制作出多種形狀。例如，過度的邊緣或身體生長分別產生“花”或“寶石”形式。

“具有復雜形態和發育良好的結晶邊緣和刻面的空心晶體作為微型容器非常有用，”山本教授說。作為概念驗證，該團隊在一個水晶容器內熔化了一個微小的樣品，并發現產生的液體留在了里面。在此基礎上，我們可能會看到一種新型的微型實驗室設備，其中可以用極少量的化學物質進行反應。