在寻找可用于太空环境的新材料时，研究人员专注于物质的结晶。通过准确观察和了解物质的结晶过程，他们可以调整粒子排列以提高性能或控制形成过程以创建所需的材料。

研究人员发现分子对称性可以控制高度过饱和溶液中的结晶途径

韩国标准与科学研究院(KRISS)在世界上首次观察到极度过饱和水溶液中溶质分子的结构演变，揭示了分子对称性的变化会影响新亚稳态材料相的形成。该研究发表在《自然通讯》杂志上。

19 世纪 90 年代，德国化学家威廉·奥斯特瓦尔德 (Wilhelm Ostwald) 发现，过饱和溶液在结晶过程中往往倾向于转变为亚稳态中间相，而不是热力学稳定的中间相，这被称为奥斯特瓦尔德阶跃规则。迄今为止，人们提出了各种假设来解释这一现象的起源，其中最主要的假设是溶液中溶质分子结构的变化是主要因素。

溶质分子对称性的实验验证需要在高度过饱和溶液中对溶液结构进行原位测量，但在常规实验环境下，甚至很难达到其众所周知的溶解度极限值的两倍。

KRISS 空间计量组利用自主研发的静电悬浮装置悬浮溶液液滴，成功实现超过特征溶解度极限值四倍的过饱和度。他们是世界上第一个观察到溶质分子对称性发生变化、结晶路径改变和形成新材料相的过程的人。

KRISS 空间计量组高级研究员 Yong Chan Cho 表示：“这一成果确定了新材料相形成的关键因素，并提出了形成所需材料相的方法。它可以成为开发用于太空等极端环境的新材料以及生物和医学领域新材料研究的新里程碑。”

此外，研究小组还利用静电悬浮装置成功实现了超过4,000K(3,726°C)的超高温环境，并精确测量了钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、钽(Ta)等耐热材料的热性能。

这些用于航天运载火箭、飞机发动机和核聚变反应堆的超高温耐热材料的精确热性能值有望提高其设计的安全性和效率。

空间计量组首席研究员李根宇表示：“利用静电悬浮装置，我们可以实现类似太空的微重力环境，以精确测量材料的热物理性质。目前，先进的航空航天国家正在使用该装置在地面进行各种实验，以降低成本并提高研究效率。”

未来，课题组计划基于静电悬浮装置建立综合测量平台，精确测量材料在超高温、过饱和、超高压等极端环境下的性能。