Self‐assembly of nanomaterials into hierarchical structure is of great interest to fabricate functional materials. However, programmable design of the assembled structures remains a great challenge. Herein, we reported a programmable self‐assembly strategy to customize the assembled structure. The self‐assembly strategy is designed to orderly transform the two‐dimensional (2D) Ca ions assembled F127 nanosheets (Ca‐F127 NSs) into spiral nanosheet structures (S‐Ca‐F127 NSs), branched nanosheet structures (B‐Ca‐F127 NSs), branched‐spiral nanosheet structures (B‐S‐Ca‐F127 NSs), and twisted‐branched structures (T‐Ca‐F127 NBs). Wide‐angle X‐ray scattering (WAXS) and X‐ray absorption spectroscopy (XAS) indicate that these different structures maintain the same orthorhombic phase and Ca‐O octahedral coordination structure. Selected area electron diffraction (SAED) in the double‐tilt liquid nitrogen cooling holder identifies the Eshelby twist in the twisted structures, demonstrating the spiral structure are formed by screw dislocation growth. Cryo‐electron microscopy (cryo‐EM) proves the oriented epitaxial growth in the B‐Ca‐F127 NSs. Furthermore, the formation mechanisms of spiral structure and branched structure can be recombined to form complex hierarchical structures. The epitaxial growth along screw dislocation can lead to the formation of B‐S‐Ca‐F127 NSs, while the twisted epitaxial growth in the screw dislocation can lead to the formation of T‐Ca F127 NBs.

中文翻译：

---

从二维纳米片到螺旋、扭曲和支链纳米结构的可编程自组装


纳米材料自组装成分层结构对于制造功能材料具有重要意义。然而，组装结构的可编程设计仍然是一个巨大的挑战。在此，我们报道了一种可编程的自组装策略来定制组装结构。自组装策略旨在将二维 （2D） Ca 离子组装的 F127 纳米片 （Ca-F127 NSs） 有序地转化为螺旋纳米片结构 （S-Ca-F127 NSs）、支链纳米片结构 （B-Ca-F127 NSs）、支链螺旋纳米片结构 （B-S-Ca-F127 NSs） 和扭曲-支链结构 （T-Ca-F127 NBs）。广角 X 射线散射 （WAXS） 和 X 射线吸收光谱 （XAS） 表明，这些不同的结构保持相同的正交相和 Ca-O 八面体配位结构。双倾斜液氮冷却支架中的选定区域电子衍射 （SAED） 可识别扭曲结构中的 Eshelby 扭曲，证明螺旋结构是由螺杆位错生长形成的。冷冻电子显微镜 （cryo-EM） 证明了 B-Ca-F127 NS 中的定向外延生长。此外，螺旋结构和支链结构的形成机制可以重新组合，形成复杂的层次结构。沿螺钉位错的外延生长可导致 B-S-Ca-F127 NSs 的形成，而螺钉位错中的扭曲外延生长可导致 T-Ca F127 NBs 的形成。