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準晶體是材料科學領域的新成員，僅在 25 年前才被發現。 準晶體介於玻璃等非晶固體和石英等晶體之間，其結構表現出像晶體一樣的有序結構，但它們的獨特之處在於有序排列不重複——也就是說，它不是週期性的。
準晶體也缺乏平移對稱性。 用二維類比來說，圖案不能橫向移動而不改變其外觀（不像，例如，無限重複的棋盤圖案，它可以向任何方向移動兩個方格並保持其原始格式）。
自從 1984 年被發現以來，準晶體已在許多高度合成的材料和 一種顯然是天然來源的礦物中被發現——一種在俄羅斯發現的鋁、銅和鐵的合金。 但是 本週《自然》雜誌上的一項研究表明，準晶體 可能是物體將自身堆積在一起的一種相當自然的方式，並且可能不需要太多操作即可成型。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）芝加哥大學物理學家德米特里·塔拉平領導的一個團隊報告稱，當各種奈米粒子對在溶液中混合並使其蒸發時，會聚結成準晶結構。
該研究的作者寫道，各種粒子對——兩種不同的氧化鐵與金混合以及硫化鉛與鈀配對——可以成功地自組裝成準晶體，這表明它可能比人們想象的更常見。 配對中唯一真正的共同點似乎是不同奈米粒子尺寸之間相對一致的比率。 塔拉平說：“這些結構可以在沒有人為干預的情況下自組裝。 [研究人員] 只需要正確設計構建塊即可。”
在 2006 年，塔拉平和一組研究人員（其中一些人也參與了這項新研究）展示了納米粒子如何自組裝成十幾種不同的週期性晶格結構。 他說，下一步是超越週期性，“嘗試製造一些真正奇怪的生物——而準晶體是沿著這些思路的相當自然的候選者。”
氧化鐵和金的球形奈米粒子的溶液確實奏效了，但塔拉平和他的同事想知道準晶結構是一種通用的堆積排列，還是該團隊只是在選擇成分時運氣好。 因此，他們嘗試了其他粒子組合，並得到了相同的結果。 塔拉平說：“我們發現這確實是一種自然規律，而不是許多引數以幸運的方式排列起來的獨特組合。”
阿爾方斯·範·布拉德倫，荷蘭烏得勒支大學的物理學家，他在《自然》雜誌上對這項新研究發表了評論，他說準晶體似乎確實比人們想象的更具普遍性。 但他指出，在沒有模擬或理論來展示結構是如何形成的情況下，不可能完全排除塔拉平團隊的配方中存在僥倖成分。 範·布拉德倫說，“各種粒子混合物自組裝成準晶體可能只是一個奇怪的巧合”，但他補充說，這種巧合的結果極不可能發生。
範·布拉德倫的研究小組正在努力用更大的粒子複製這些發現，這將使研究人員能夠即時觀察結構的形成過程。 這種對準晶體形成過程的視窗可以幫助材料科學家瞭解構建包含非晶固體和晶體特性的結構所必需的條件。
無論如何，塔拉平和他的同事們增加了一系列越來越多的準晶體可以形成的領域，而準晶體在幾十年前還是完全未知的。 他說：“現在我們看到這些材料遠沒有我們過去認為的那麼奇怪。”