胶体晶体已经被加工成微球体的形式，用来作为构建宏观光子表面的构件。然而，从球形表面生长的多晶颗粒通常表现出低反射率。虽然已经生产出单晶微球，但是难以控制晶体取向。

近日，韩国科学技术院Shin-Hyun Kim设计了具有密度各向异性的球形微胶囊，其包含沿重边的单晶颗粒。在重力的作用下，微胶囊自发排列，使重的一面朝下，并从颗粒的整个表面显示出明亮而均匀的反射色。

文章要点

1）成功的关键是使用温和的离心力来引发成核，并通过耗尽吸引从重的一侧生长单晶颗粒。

2）由于壳厚度的不均匀性，微胶囊具有密度各向异性，这导致它们在离心作用下自排列。同时，颗粒积聚在重的一侧，这在离心后立即在重的一侧产生许多微小的颗粒。

3）在粒子间受控的耗尽吸引下，通过奥斯特瓦尔德熟化，在后培养期间只有少数晶粒存活，并且最终沿着每个微胶囊的重侧产生一个或几个巨大的单晶晶粒。

参考文献

Young Geon Kim, et al, Centrifugation-Assisted Growth of Single-Crystalline Grains in Microcapsules, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c11071

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c11071