Затем физики провели эксперимент с каплями амида муравьиной кислоты, молекулы которого полярны (дипольный момент почти в два раза больше, чем у воды). Выяснилось, что при напряжённости электрического поля меньше 0,5 В/нм капли вытянулись в направлении линий поля лишь слегка. По мере приближения к критическому значению 0,5 В/нм капли приобрели форму игл (длинная ось стала примерно в 12 раз больше короткой). Дальнейшее повышение привёло к небольшому вытягиванию игл.

Когда же учёные повысили напряжённость до 1,5 В/нм, иглы стали твёрдыми – сначала прекратилось диффузионное движение, а затем сформировались отдельные кристаллы формамида. (Подробности в статье, вышедшей в Journal of Physical Chemistry C.)

Американцы изучили полученные структуры и пришли к выводу, что полярные молекулы выстраиваются в решётке таким образом, чтобы минимизировать свободную энергию кристаллической иглы. Поле и переориентация молекул фактически делает формамид сегнетоэлектриком.

Когда учёные снизили напряжённость поля, иглы «расплавились», а затем приняли сферическую форму. При этом наблюдался гистерезис.

Здесь показано изменение формы и предсказанная электрокристаллизация 10-нанометровых капель формамида. По вертикальной оси – отношение между длинной и короткой осями капли (иллюстрация Georgia Tech).

"Это исследование открывает нам свойства большой группы материалов, на которые можно повлиять приложением полей, — говорит один из исследователей Узи Лэндмен (Uzi Landman). – В этом случае изменение формы и кристаллизация происходят из-за того, что формамид, как и вода, имеет достаточно большой электрический дипольный момент".

Хотя нынешнее открытие представляет в большей степени фундаментальный интерес, учёные уверены, что оно может привести к новым разработкам в области направленной доставки лекарств, наноинкапсуляции, а также пригодится в печати наноструктур.