中国科大发现软晶格无机固体中的普拉托-瑞利不稳定性现象

不同于日常生活中水柱流速降低时变成串珠状的液滴，19世纪发现的普拉托-瑞利不稳定性现象存在于气体吸附物、液体、聚合物和熔融态金属纳米线等体系中。

中国科学技术大学俞书宏院士团队在银基硫属化合物（Ag₂E，E = S 或 Se）软晶格离子晶体中发现类似于传统流体的普拉托-瑞利不稳定性现象，并创立了受表面能和界面能共同调控的自限制化学转化新方法，实现了一维周期性同轴异质纳米线的精准普适合成，扩展了无机纳米异质结构的精准合成方法学。

研究成果以“Plateau-Rayleigh instability in soft-lattice inorganic solids”为题发布在《美国化学会志》上（IT之家附 DOI:10.1021 / jacs.4c11866），日期为11月22日。

研究人员与中国科学技术大学侯中怀教授、江慧军副研究员团队合作，进行了有限元分析与分子动力学模拟研究。

有限元分析显示，体系的表面能和界面能共同调控转变过程，随着过程进行，体系的表面能增加，界面能减少，使体系从亚稳定态变为热力学稳定态。

分子动力学模拟结果表明，与体相Ag₂S相比，亚纳米厚的Ag₂S薄层具有更快的离子扩散速率，保证了晶格的流动性。因此，在热力学和动力学的共同作用下，这类软晶格无机固体表现出了类似传统流体的普拉托-瑞利不稳定性行为。

官方表示，这项工作扩展了无机固体中的瑞利不稳定性概念，为制备纳米颗粒和具有明确组分、结构、界面和空间排列的高阶周期性纳米结构提供了全新思路，同时也为未来探索其他软晶格固体（如钙钛矿等）中的类流体行为和可控图案化开辟了可能性。

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