Screening and designing patchy particles for optimized self-assembly propensity through assembly pathway engineering
Screening and designing patchy particles for optimized self-assembly propensity through assembly pathway engineering
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通过组装途径工程筛选和设计片状颗粒以优化自组装倾向
DOI：
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
S. Glotzer
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Eric Jankowski;S. Glotzer
自组装有望创造新的材料和设备，因为它固有的并行性，允许许多构建块使用预编程的相互作用同时组织。纳米颗粒和胶体科学的一个重要趋势是合成具有不寻常形状和/或定向（“斑块”）相互作用的颗粒，原则上，其各向异性允许前所未有的复杂性组装。然而，片状粒子更倾向于长的弛豫时间在磁驱动的组装，并没有一个先验的方法来预测哪些粒子可能是良好的组装候选人。在这里，我们展示了一种新的概念方法来预测这些信息使用的序列的中间集群，在组装过程中出现。我们展示了我们的方法上的一个家庭的模型积木，以及一个真实的系统的CdTe/CdS四面体，并找到工程的目标结构的优化组装的设计规则。
Self-assembly holds promise for creating new materials and devices because of its inherent parallelism, allowing many building blocks to simultaneously organize using preprogrammed interactions. An important trend in nanoparticle and colloid science is the synthesis of particles with unusual shapes and/or directional (“patchy”) interactions, whose anisotropy allows, in principle, assemblies of unprecedented complexity. However, patchy particles are more prone to long relaxation times during thermodynamically driven assembly, and there is no a priori way of predicting which particles might be good assembly candidates. Here we demonstrate a new conceptual approach to predict this information using sequences of intermediate clusters that appear during assembly. We demonstrate our approach on a family of model building blocks as well as a real system of CdTe/CdS tetrahedra and find design rules for engineering the optimized assembly of target structures.
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