由于许多胶体晶体的自组装是在纯水的液体中进行，胶体球颗粒的比重通常都比水大，这种比重差产生的对流及沉降效应会对胶体晶体自组装过程及其控制的研究产生干扰，由此科学家想到了借助现代航天技术发展所带来的一种独特科学实验环境——太空的微重力环境——开展物理科学研究。1995年，在美国哥伦比亚号航天飞机的STS-73飞行任务中，在航天飞机携带的手套箱装置里进行了普林斯顿大学物理学家P. M. Chaikin教授提出的一项关于胶体晶体有序无序相变的实验观察研究，这是人类在太空首次进行的关于胶体晶体结晶过程研究的实验。在这次太空微重力环境下的实验中，观察到了地面以前没有见到的一种蝴蝶状晶体的形成（图1），将这种晶体带回地面之后放置一段时间后会蜕变到无序态结构。到现在为止，美国、欧洲、日本和加拿大等国的科学家都一直在或还准备在国际空间站等太空微重力环境下进行胶体物质的结晶与相变过程、高质量胶体晶体制备的实验研究（图2）。

图1. 1995年在美国哥伦比亚号航天飞机的STS-73飞行任务中实验观察到的蝴蝶状胶体晶体形态（a）及在国际空间站上实验观察到的胶体体系的相分离过程（b）

图2：2011年2月23日在国际空间站拍摄的胶体晶体实验装置的照片