Automating Blueprints for the Assembly of Colloidal Quasicrystal Clusters

准晶 蓝图 纳米技术 材料科学 胶体 工程物理 结晶学 工程类 化学 机械工程 化学工程
作者
Diogo E. P. Pinto,Petr Šulc,Francesco Sciortino,John Russo
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c10434
摘要

One of the frontiers of nanotechnology is advancing beyond the periodic self-assembly of materials. Icosahedral quasicrystals, aperiodic in all directions, represent one of the most challenging targets that has yet to be experimentally realized at the colloidal scale. Previous attempts have required meticulous human-designed building blocks and often resulted in interactions beyond the current experimental capabilities. In this work, we introduce a framework for generating experimentally accessible designs that self-assemble into quasicrystalline arrangements. We present a design for icosahedral deoxyribonucleic acid (DNA) origami building blocks and demonstrate, through molecular simulations, their successful assembly into a target quasicrystalline structure. Our results highlight the feasibility of using automated design protocols to achieve complex quasicrystalline patterns, with applications in material science and nanotechnology.

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