Modular super-assembly of hierarchical superstructures from monomicelle building blocks.
Modular super-assembly of hierarchical superstructures from monomicelle building blocks.
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单胶束构建模块分层上层结构的模块化超级组装
DOI：
10.1126/sciadv.abo0283
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发表时间：
2022-05-13
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
由于聚合物结构单元的热力学不稳定性，操纵它们的超组装仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们报告了一种类型的三维分层核心卫星SiO2@monomicelle球形超结构通过以前未探索的monomicelle界面超组装路线。值得注意的是，在这种超结构中，单胶束亚单元（~18 nm）的单分子单层在固体球形界面（SiO2）上以典型的六边形规则不连续分布（相邻胶束距离为~30 nm）出现，这难以通过常规超组装方法实现。此外，胶体SiO2界面上单胶束的数量可以定量控制（从76到180）。这种定量控制可以通过调节颗粒间的静电相互作用（单胶束单元和SiO2基底之间的胶束间静电排斥和静电吸引）来精确地操纵。这种单胶束界面超组装策略将使得能够以可控的方式构建多尺度分级规则的微观和/或宏观尺度材料和器件。基于单胶束的分级超结构的界面组装允许构建多尺度分级材料。
Manipulating the super-assembly of polymeric building blocks still remains a great challenge due to their thermodynamic instability. Here, we report on a type of three-dimensional hierarchical core-satellite SiO2@monomicelle spherical superstructures via a previously unexplored monomicelle interfacial super-assembly route. Notably, in this superstructure, an ultrathin single layer of monomicelle subunits (~18 nm) appears in a typically hexagon-like regular discontinuous distribution (adjacent micelle distance of ~30 nm) on solid spherical interfaces (SiO2), which is difficult to achieve by conventional super-assembled methods. Besides, the number of the monomicelles on colloidal SiO2 interfaces can be quantitatively controlled (from 76 to 180). This quantitative control can be precisely manipulated by tuning the interparticle electrostatic interactions (the intermicellar electrostatic repulsion and electrostatic attractions between the monomicelle units and the SiO2 substrate). This monomicelle interfacial super-assembly strategy will enable a controllable way for building multiscale hierarchical regular micro- and/or macroscale materials and devices. Interfacial assembly of monomicelles-based hierarchical superstructures allows building multiscale hierarchical materials.
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