Spontaneous organization of supracolloids into three-dimensional structured materials

微尺度化学 材料科学 纳米技术 动力学蒙特卡罗方法 动力控制 动能 熵(时间箭头) 聚合物 纳米颗粒 电子断层摄影术 蒙特卡罗方法 化学物理 热力学 化学 物理 统计 数学教育 数学 生物化学 量子力学 复合材料 催化作用 扫描透射电子显微镜 透射电子显微镜
作者
Mohammad‐Amin Moradi,E. Deniz Eren,Massimiliano Chiappini,Sebastian Rzadkiewicz,Maurits Goudzwaard,Mark M. J. van Rijt,Arthur D. A. Keizer,Alexander F. Routh,Marjolein Dijkstra,Gijsbertus de With,Nico A. J. M. Sommerdijk,Heiner Friedrich,Joseph P. Patterson
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:20 (4): 541-547 被引量:27
标识
DOI:10.1038/s41563-020-00900-5
摘要

Periodic nano- or microscale structures are used to control light, energy and mass transportation. Colloidal organization is the most versatile method used to control nano- and microscale order, and employs either the enthalpy-driven self-assembly of particles at a low concentration or the entropy-driven packing of particles at a high concentration. Nonetheless, it cannot yet provide the spontaneous three-dimensional organization of multicomponent particles at a high concentration. Here we combined these two concepts into a single strategy to achieve hierarchical multicomponent materials. We tuned the electrostatic attraction between polymer and silica nanoparticles to create dynamic supracolloids whose components, on drying, reorganize by entropy into three-dimensional structured materials. Cryogenic electron tomography reveals the kinetic pathways, whereas Monte Carlo simulations combined with a kinetic model provide design rules to form the supracolloids and control the kinetic pathways. This approach may be useful to fabricate hierarchical hybrid materials for distinct technological applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
海洋完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
2秒前
XLC发布了新的文献求助10
3秒前
Lucas应助夏小安采纳,获得10
4秒前
zyn发布了新的文献求助20
4秒前
雨点发布了新的文献求助20
4秒前
明亮白山发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
燕儿完成签到 ,获得积分10
5秒前
慕青应助堪曼凝采纳,获得10
6秒前
彩虹海完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Wind发布了新的文献求助50
8秒前
8秒前
LJY发布了新的文献求助10
8秒前
Yry发布了新的文献求助10
9秒前
整齐棉花糖完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
Vivian_Zhang应助keyantong采纳,获得10
10秒前
hanzhiyuxing发布了新的文献求助10
10秒前
风清扬发布了新的文献求助10
11秒前
mole发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
支舟发布了新的文献求助10
12秒前
华仔应助光亮的太阳采纳,获得10
14秒前
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
醉熏的红酒完成签到,获得积分10
16秒前
周欣玙发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
z_king_d_23发布了新的文献求助10
18秒前
自觉的雨安完成签到,获得积分20
18秒前
Orange应助myn1990采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
五花肉发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5632506
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4727031
关于积分的说明 14982275
捐赠科研通 4790442
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2558305
邀请新用户注册赠送积分活动 1518683
关于科研通互助平台的介绍 1479145