Patterns without patches: hierarchical self-assembly of complex structures from simple building blocks.
Patterns without patches: hierarchical self-assembly of complex structures from simple building blocks.
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DOI：
10.1021/nn500978p
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发表时间：
2014-06-24
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Geissler, Phillip L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gruenwald, Michael;Geissler, Phillip L.
关键词：
带有“粘性补丁”的纳米颗粒长期以来一直被认为是复杂结构自组装的基石。然而，这种片状粒子的人工可实现性远远落后于对它们可能形成的模式的预测。通过计算机模拟，我们证明了相同类型的结构可以从简单的各向同性球体的溶液中获得，只需控制它们的大小和少量的结合亲和力。在第一步中，从自然动力学中以高产量产生定义良好的结构和组成的有限簇。实际上，这些团簇是一种片状粒子，可以进一步组装成各种复杂的超结构，包括丝状网络结构、有序片状和高度多孔性的晶体。
Nanoparticles with “sticky patches” have long been proposed as building blocks for the self-assembly of complex structures. The synthetic realizability of such patchy particles, however, greatly lags behind predictions of patterns they could form. Using computer simulations, we show that structures of the same genre can be obtained from a solution of simple isotropic spheres, with control only over their sizes and a small number of binding affinities. In a first step, finite clusters of well-defined structure and composition emerge from natural dynamics with high yield. In effect a kind of patchy particle, these clusters can further assemble into a variety of complex superstructures, including filamentous networks, ordered sheets, and highly porous crystals.
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