pH Feedback Systems to Program Autonomous Self-Assembly and Material Lifecycles

稳健性(进化) 生命系统 计算机科学 复杂系统 非线性系统 联轴节(管道) 分布式计算 领域(数学) 简单(哲学) 国家(计算机科学) 控制工程 纳米技术 生化工程 材料科学 人工智能 工程类 化学 机械工程 物理 数学 哲学 认识论 基因 量子力学 生物化学 纯数学 算法
作者
Charu Sharma,Indrajit Maity,Andreas Walther
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2022-lbppx
摘要

pH-responsive systems have gained importance for the development of smart materials and for biomedical applications because they can switch between different states by simple acid/base triggers. However, such equilibrium systems lack the autonomous behavior that is so ubiquitous in living systems that self-regulate out of equilibrium. As a contribution to the emerging field of autonomous chemical systems, we have developed pH feedback systems (pH-FS) based on the coupling of acid- and base-producing steps in chemical reaction networks. The resulting autonomous nonlinear pH curves can be coupled with a variety of pH-sensitive building blocks to program the life cycles of the associated transient state at the level of self-assemblies and material systems. In this article, we discuss the different generations of such pH feedback systems, the principles of their coupling to self-assemblies with lifecycles and highlight emerging concepts for the design of autonomous functional materials. The specificity, robustness, and flexible operation of such pH-FS can also be used to realize chemical-structural and chemical-mechanical feedbacks that extend the behavior of such materials systems toward complex and functional life-like systems.

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
韭菜盒子发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.3应助逐风采纳,获得10
1秒前
3秒前
心随以动发布了新的文献求助10
4秒前
韩豆乐完成签到,获得积分10
4秒前
深情安青应助韭菜盒子采纳,获得10
6秒前
upupup完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
李健应助allen采纳,获得10
14秒前
14秒前
小蘑菇应助Redamancy采纳,获得10
16秒前
在水一方应助YXH采纳,获得10
18秒前
zhangling发布了新的文献求助10
21秒前
星辰大海应助花花采纳,获得10
21秒前
苗条盼芙应助花痴的乐珍采纳,获得10
23秒前
26秒前
26秒前
27秒前
29秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得30
29秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
30秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
31秒前
31秒前
31秒前
31秒前
33秒前
机灵柚子发布了新的文献求助10
33秒前
自觉千柔关注了科研通微信公众号
34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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6020282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7617378
关于积分的说明 16164372
捐赠科研通 5167843
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2765864
邀请新用户注册赠送积分活动 1747825
关于科研通互助平台的介绍 1635821