日本公益财团法人高亮度光科学研究中心(JASRI)的赤田圭史Tenure-track研究员(预聘制研究员)、岩本裕之研究员(研究当时)、关口博史主干研究员,一般财团法人高度信息科学技术研究机构(RIST)的山田达矢研究员(研究当时)、手岛正吾研究员,筑波大学的石桥谅一研究生、小林干佳副教授、藤田淳一教授,以及住友电气工业株式会社的大久保总一郎(研究当时)等组成的联合研究团队,在大型同步辐射设施SPring-8的光束线中,搭建并完善了可对剪切环境下的微粒结构进行原位观测的同步辐射rheo-SAXS/USAXS测量系统,成功直接观测到了胶体结晶在受到强剪切作用后,仅1毫秒便开始发生结构变化的全过程。
图1 胶体结晶的剪切熔融及rheo-SAXS/USAXS测量系统概要。(供图:JASRI)
采用1毫秒时间分辨率对不可逆剪切熔融进行连续观测的同步辐射rheo-SAXS技术在世界上尚无先例,本次研究的成果打破了软物质变化进程缓慢的固有观念。此外,研究还揭示了在强剪切作用下,晶体颗粒会沿流动方向临时聚集形成团簇,胶体结晶也随之发生熔融。
此次在SPring-8搭建的测量基础平台,有望用于解析非平衡软物质中的瞬间相变,以及胶体材料的流动设计。相关研究成果已发表在《Communications Chemistry》上。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Communications Chemistry
论文:Impact-shear-induced millisecond clustering during shear melting of colloidal crystals
DOI:10.1038/s42004-026-02004-8

