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通过非特异性相互作用自组装纳米晶体棋盘图案
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2024-05-09 , DOI: 10.1038/s41467-024-47572-2
Yufei Wang 1, 2 , Yilong Zhou 3 , Quanpeng Yang 3 , Rourav Basak 4 , Yu Xie 1 , Dong Le 2, 4 , Alexander D Fuqua 1 , Wade Shipley 1, 2 , Zachary Yam 1 , Alex Frano 4 , Gaurav Arya 3 , Andrea R Tao 1, 2
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棋盘格子——所得结构是开放的、多孔的和高度对称的——很难通过自组装来创建。采用此类结构的合成系统通常依赖于形状互补性和位点特异性化学相互作用,而这些仅适用于生物分子系统(例如蛋白质、DNA)。在这里,我们展示了由胶体纳米晶体组装而成的棋盘晶格,该晶格利用了不同长度尺度(界面、颗粒间和分子间)的多种耦合物理力的影响,并且不依赖于化学结合。胶体银纳米立方体通过亲水性和疏水性表面配体的混合物进行双功能化,然后在空气-水界面上组装。利用分子动力学模拟和界面组装实验之间的反馈,我们实现了周期性棋盘介观结构,它代表了与这些实验中使用的聚合物接枝纳米晶体相关的相空间的一小部分。在更广泛的背景下,这项工作扩展了我们对非特异性纳米晶体相互作用的知识,并提出了一种用于设计自组装材料的计算引导策略。
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