我们周围的许多物质，从食盐和糖到大多数金属，都排列成晶体。因为它们的分子以有序、重复的模式排列，所以对它们的结构有很多了解。
然而，更多的物质——包括橡胶、玻璃和大多数液体——都缺乏这种基本顺序，因此很难确定它们的分子结构。迄今为止，对这些无定形物质的理解几乎完全基于理论模型和间接实验。
加州大学洛杉矶分校领导的研究团队正在改变这种状况。使用他们开发的一种方法来绘制三个维度的原子结构，科学家们直接观察了原子如何堆积在无定形材料样品中。今天发表在《自然材料》杂志上的研究结果可能会强制重写传统模型，并为使用这些物质的未来材料和设备的设计提供信息。
“我们相信这项研究将对未来对无定形固体和液体的理解产生非常重要的影响——它们是地球上最丰富的物质之一，”该研究的资深作者、加州大学洛杉矶分校教授建伟“约翰”苗说。物理学和天文学，加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所的成员。“了解基本结构可能会导致技术的巨大进步。”
从 1952 年英国物理学家弗雷德里克查尔斯弗兰克的工作开始，流行的科学理解是液体或无定形固体中的原子和分子通常组合成 13 个组。该模型认为它们被配置为由一个中心原子或分子包围由另外 12 个 - 围绕中心粒子的两个五个环，另一个覆盖顶部，一个覆盖底部。
为了模拟原子团或分子团如何在更大的尺度上组合在一起，科学家将这 13 个团块概念化为 3D 形状，将每个外部粒子视为一个角并将点连接起来，从而形成具有 20 个三角形面的固体，称为二十面体，任何龙与地下城玩家都熟悉的 20 面骰子形状。
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