棋盘格结构(Checkerboard lattices)一般很难通过自组装来创建,由此产生的结构是开放的、多孔的、高度对称的。采用这种结构的合成系统通常依赖于只有生物分子系统(如蛋白质、DNA)才能获得的形状互补性和位点特异性化学相互作用。鉴于此,来自美国加州大学圣地亚哥分校的Andrea R. Tao和杜克大学的Gaurav Arya等人开发了由胶体纳米晶体组装棋盘格的方法,这些纳米晶体的组装主要利用不同尺度(界面、颗粒间和分子间)的多重耦合相互作用,而非不依赖于化学结合。
文章要点:
1) 该研究通过用亲水性和疏水性表面配体的混合物对胶体Ag纳米立方体进行双功能化,使其能够成功的在空气-水界面发生自组装;
2) 此外,利用分子动力学模拟和界面组装实验之间的反馈,研究实现了一种周期性棋盘格细观结构的组装,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,这项工作扩展了对非特异性纳米晶体相互作用的了解,并提出了一种设计自组装材料的计算指导策略。
参考资料:
Wang, Y., Zhou, Y., Yang, Q. et al. Self-assembly of nanocrystal checkerboard patterns via non-specific interactions. Nat Commun 15, 3913 (2024).
10.1038/s41467-024-47572-2
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47572-2