保护胶凝胶的晶体结构单元是厚度以纳米计的微小薄片。小片的表面布满了可交换的阳离子，其中主要为Na+。当凝胶颗粒与水混合时，水与Na+接触被吸附到薄片的表面，将凝胶沿薄片撑开，这时保护胶颗粒迅速膨胀直至薄片分离。由于薄片层面带负电荷，端面带正电荷，分离后的薄片端面被吸引到另一薄片的层面，从而迅速形成三维空间的胶体结构，即卡片宫结构。