2.晶体形核位置的控制文石CaCO3在形核时形核位置也是受到严格控制的。对于堆垛型珍珠质形核位置在下层文石板片的中心：对于砖块-泥浆型珍珠质是在下层文石板片的交汇处。哪么什么因素控制CaCO3晶核在特定的位置形成呢？蛋白分子！2um三角帆贝珍珠质文石板片形核特征鲍鱼壳珍珠质文石板片的形核特征
2. 晶体形核位置的控制 文石CaCO3在形核时形核位置也是受到严格控制的。对于堆垛型珍珠 质形核位置在下层文石板片的中心；对于砖块-泥浆型珍珠质是在下层 文石板片的交汇处。哪么什么因素控制CaCO3晶核在特定的位置形成 呢？ 蛋白分子！ 鲍鱼壳珍珠质文石板片的形核特征 三角帆贝珍珠质文石板片形核特征
在共格基体上非均匀形核时形核能低均匀形核的自由能变化：AGAG=△Gs-△GBAG其中：△Gs=4元r2为界面自由能(α单位界面自由能)AGB=4元r3△Gy/3为体积自由能(△Gv是单位体积自由能变化)AGAC非均匀形核的自由能变化：1GN= △Gs -△GB-△GMAG△G是生长基体的表面能与晶核-生AG长基体间的界面能的差AG
均匀形核的自由能变化： DGN = DGS – DGB 其中： DGS = 4pr2s 为界面自由能 (s 单位界面自由能) DGB = 4pr3DGV/3 为体积自由能 (DGV 是单位体积自由能变化) 非均匀形核的自由能变化： DGN = DGS – DGB-DGI DGI 是生长基体的表面能与晶核-生 长基体间的界面能的差 在共格基体上非均匀形核时形核能低
酸性大分子带负电，有丰富的羧酸残基（典型的有天冬氨酸残基aspartate（Asp)30%，谷氨酸残基glutamate（Glu）17%）e.g.有人研究了日本珍珠蚌的珍珠质素（nacrein)的特性，表明它可以降低界面能，从而减小晶核形成的激活能，功能有下面四个方面：。改变形核率；·决定形核位置：·决定晶体结构；·决定晶体取向。△GCat+CatCatAG'N(:00心福聘福北AGs(2)Functional acidicmacromoleculesinirFramework:silkfibroin-likeproteinhttp:/www.matter.org.uk/matscicarom/manual/nu.html
酸性大分子带负电，有丰富的羧酸残基（典型的有天冬氨酸残基 aspartate (Asp) 30%，谷氨酸残基glutamate (Glu) 17%） e.g. 有人研究了日本珍珠蚌的珍珠质素（nacrein)的特性，表明它可以降 低界面能，从而减小晶核形成的激活能，功能有下面四个方面： • 改变形核率； •决定形核位置； •决定晶体结构； •决定晶体取向。 Framework: silk fibroin-like protein Functional acidic macromolecules O C _ O Ca++ Ca++ Ca++ O C _ O O C _ O O C _ O http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/nu.html
有人做过这样一个试验Crystals且标：在固相基体表面的指定位置生长具有特定取向的晶体。Substrate方法：在固体表面制备有机物自组装膜SAMs (Self-AssembledMolecules)CrystalgrowthInducenucleationCO32-Ca2+Ca2+CaCO3CO32-caco3Substrates
有人做过这样一个试验 目标: 在固相基体表面的指定位置生长具 有特定取向的晶体。 方法: 在固体表面制备有机物自组装膜 SAMs (Self-Assembled Molecules). Substrate Crystals
例：Aizenberg采用印模的方法获得晶体花样形(PatternedCrystalNucleationCOOH1. PDMS mold-PDMS stampswithSHvarious relief structuresO"Ink"the surface2. Stamping SAMswithHS(CH2hsCOHCa-Ag,Au,orPd (50 nm)ontoAu-coatedSiSon Ti (2nm)MicrocontactprintHS(CHa)isCO-HPDMSCO.H-terminated SAM8O8RBnBe3.SAMs self-assembleSonAu surfaceWash with HS(CH2)isCHsCHg-terminated SAMSiExpose (upside down)tocrystallization solution4. Crystal growth in solutionssupersaturatedwithCa2+andCO,2PDMSsupports
例： Aizenberg 采用印模的方法获得晶体花样形(Patterned Crystal Nucleation) 1. PDMS mold 2. Stamping SAMs onto Au-coated Si 3. SAMs self-assemble on Au surface COOH SH - - 4. Crystal growth in solutions supersaturated with Ca2+ and CO3 2- Ca2+ Ca2+ Ca2+