Самостоятельная сборка - Self-assembly

Для использования в других целях см. Самостоятельное строительство (значения).
Самостоятельная сборка липиды (а), белки (б) и (в) SDS -циклодекстрин комплексы. SDS - это поверхностно-активное вещество с углеводородным хвостом (желтый) и SO4 голова (синий и красный), а циклодекстрин - сахарид кольцо (зеленые атомы C и красные O).
Просвечивающая электронная микроскопия изображение оксида железа наночастица. Правильно расположенные точки внутри пунктирной границы - столбцы атомов Fe. Левая вставка - соответствующий электронная дифракция шаблон. Шкала шкалы: 10 нм.[1]
Наночастицы оксида железа можно диспергировать в органическом растворителе (толуол ). После его испарения они могут самостоятельно собраться (левая и правая панели) в микронные размеры. мезокристаллы (в центре) или многослойные (справа). Каждая точка на левом изображении представляет собой традиционный «атомный» кристалл, показанный на изображении выше. Масштабные линейки: 100 нм (слева), 25 мкм (в центре), 50 нм (справа).[1]
СТМ изображение самосборной Br4-пирен молекулы на поверхности Au (111) (вверху) и ее модель (внизу; розовые сферы - атомы Br).[2]

Самостоятельная сборка представляет собой процесс, в котором неупорядоченная система ранее существовавших компонентов формирует организованную структуру или паттерн как следствие специфических, локальных взаимодействий между самими компонентами без внешнего направления. Когда составляющими компонентами являются молекулы, процесс называется молекулярная самосборка.

AFM визуализация самосборки молекул 2-аминотерефталевой кислоты на (104) -ориентированном кальцит.[3]

Самостоятельную сборку можно разделить на статическую или динамическую. В статический самосборка, упорядоченное состояние формируется по мере приближения системы равновесие, уменьшая ее свободная энергия. Однако в динамичный Самосборка, паттерны ранее существовавших компонентов, организованные конкретными локальными взаимодействиями, обычно не описываются как «самосборные» учеными смежных дисциплин. Эти структуры лучше описать как "самоорганизованный ", хотя эти термины часто используются как синонимы.

Самосборка в химии и материаловедении

В ДНК структура слева (схематический показано) будет самособираться в структуру, визуализированную атомно-силовая микроскопия справа.

Самостоятельную сборку в классическом понимании можно определить как спонтанный и обратимый организация молекулярных единиц в упорядоченные структуры посредством нековалентные взаимодействия. Первое свойство самосборной системы, которое предлагает это определение, - это спонтанность процесса самосборки: взаимодействия, ответственные за формирование самоорганизованной системы, действуют на строго локальном уровне - другими словами, то наноструктура строит себя.

Хотя самосборка обычно происходит между слабо взаимодействующими видами, эта организация может быть передана в сильно связанные виды. ковалентный системы. Пример этого можно наблюдать в самосборке полиоксометаллаты. Данные свидетельствуют о том, что такие молекулы собираются по типу плотной фазы. механизм при этом сначала ионы оксометаллата собирать нековалентно в растворе, а затем реакция конденсации который ковалентно связывает собранные единицы.[4] Этому процессу может способствовать введение шаблонных агентов для контроля образовавшихся видов.[5] Таким образом, высокоорганизованные ковалентные молекулы могут образовываться определенным образом.

Самособирающаяся наноструктура - это объект, который появляется в результате упорядочения и агрегации отдельных наноразмерных объектов, руководимых некоторыми физический принцип.

Особенно противоречивым примером физического принципа, который может управлять самосборкой, является энтропия максимизация. Хотя энтропия условно связанный с расстройством, при подходящих условиях [6] энтропия может управлять наноразмерными объектами, чтобы они сами собирались в целевые структуры контролируемым образом.[7]

Другой важный класс самосборки - это сборка в поле. Примером этого является явление электростатического захвата. В этом случае электрическое поле наносится между двумя металлическими наноэлектродами. Присутствующие в окружающей среде частицы поляризованы приложенным электрическим полем. Из-за дипольного взаимодействия с градиентом электрического поля частицы притягиваются к зазору между электродами.[8] Также сообщалось об обобщениях этого типа подхода, включающего различные типы полей, например, использование магнитных полей, использование капиллярных взаимодействий для частиц, захваченных на границах раздела, упругие взаимодействия для частиц, взвешенных в жидких кристаллах.

Независимо от механизма, приводящего в движение самосборку, люди используют подходы самосборки к синтезу материалов, чтобы избежать проблемы создания материалов по одному строительному блоку за раз. Важно избегать одноразовых подходов, потому что количество времени, необходимое для размещения строительных блоков в целевой структуре, недопустимо сложно для структур, которые имеют макроскопические размеры.

Как только материалы макроскопического размера могут быть собраны самостоятельно, эти материалы могут найти применение во многих областях. Например, наноструктуры, такие как нановакуумные зазоры, используются для хранения энергии.[9] и преобразование ядерной энергии.[10] Самостоятельная сборка настраиваемые материалы являются многообещающими кандидатами на роль электродов с большой площадью поверхности в батареи и органические фотоэлектрические элементы, а также для микрофлюидных датчиков и фильтров.[11]

Отличительные черты

На этом этапе можно утверждать, что любая химическая реакция, заставляющая атомы и молекулы собираться в более крупные структуры, такие как осадки, мог попасть в разряд самостоятельной сборки. Однако есть по крайней мере три отличительных черты, которые делают самостоятельную сборку отдельной концепцией.

Заказ

Во-первых, самосборная конструкция должна иметь более высокую порядок чем изолированные компоненты, будь то форма или конкретная задача, которую может выполнять самособирающийся объект. Обычно это неверно в химические реакции, где упорядоченное состояние может переходить в неупорядоченное в зависимости от термодинамических параметров.

Взаимодействия

Второй важный аспект самосборки - преобладающая роль слабых взаимодействий (например, Ван дер Ваальс, капилляр, , водородные связи, или же энтропийные силы ) по сравнению с более "традиционными" ковалентными, ионный, или же металлические облигации. Эти слабые взаимодействия важны при синтезе материалов по двум причинам.

Во-первых, слабые взаимодействия занимают важное место в материалах, особенно в биологических системах. Например, они определяют физические свойства жидкостей, растворимость твердых тел и организации молекул в биологических мембранах.[12]

Во-вторых, помимо силы взаимодействий, взаимодействия с разной степенью специфичности могут контролировать самосборку. Самосборка, которая опосредуется взаимодействиями спаривания ДНК, представляет собой взаимодействия высочайшей специфичности, которые использовались для управления самосборкой.[13] С другой стороны, наименее специфические взаимодействия, возможно, обеспечиваются возникающие силы, возникающие в результате максимизации энтропии.[14]

Строительные блоки

Третья отличительная черта самосборки состоит в том, что строительными блоками являются не только атомы и молекулы, но и широкий спектр нано- и мезоскопический структуры, с различным химическим составом, функциональностью,[15] и формы.[16] Исследование возможных трехмерных форм самособирающихся микритов. Платоновы тела (правильный многогранник). Термин «микрит» был создан DARPA для обозначения субмиллиметрового размера микророботы, чьи способности к самоорганизации можно сравнить с таковыми слизь.[17][18] Недавние примеры новых строительных блоков включают: многогранники и неоднородные частицы.[19] Примеры также включали микрочастицы сложной геометрии, такие как полусферические,[20] димер,[21] диски,[22] стержни, молекулы, [23] а также мультимеры. Эти наноразмерные строительные блоки, в свою очередь, могут быть синтезированы обычными химическими способами или другими стратегиями самосборки, такими как направленные энтропийные силы. Совсем недавно появились обратные подходы к проектированию, при которых можно исправить целевое самосборное поведение и определить соответствующий строительный блок, который реализует это поведение.[24]

Термодинамика и кинетика

Самосборка в микроскопических системах обычно начинается с диффузии, за которой следует зарождение семян, последующий рост семян и заканчивается на Оствальдское созревание. Свободная энергия термодинамического движения может быть либо энтальпийный или же энтропийный или оба.[25] В энтальпическом или энтропийном случае самосборка происходит за счет образования и разрыва связей,[26] возможно с нетрадиционными формами посредничества. Кинетика процесса самосборки обычно связана с распространение, для которых скорость абсорбции / адсорбции часто соответствует Модель адсорбции Ленгмюра которая в контролируемой диффузией концентрации (относительно разбавленный раствор) может быть оценена с помощью Законы диффузии Фика. Скорость десорбции определяется прочностью связи поверхностных молекул / атомов с барьером тепловой энергии активации. Скорость роста - это конкуренция между этими двумя процессами.

Примеры

Важные примеры самосборки в материаловедении включают образование молекулярных кристаллы, коллоиды, липидные бислои, фазово-разделенные полимеры, и самособирающиеся монослои.[27][28] Сворачивание полипептидных цепей в белки и сворачивание нуклеиновых кислот в их функциональные формы являются примерами самособирающихся биологических структур. Недавно была получена трехмерная макропористая структура путем самосборки производного дифенилаланина в криоусловиях, полученный материал может найти применение в области регенеративной медицины или системы доставки лекарств.[29] P. Chen et al. продемонстрировал микромасштабный метод самосборки с использованием границы раздела воздух-жидкость, установленной Волна Фарадея как шаблон. Этот метод самосборки можно использовать для создания разнообразных наборов симметричных и периодических узоров из материалов микромасштаба, таких как гидрогели, клетки и клеточные сфероиды.[30] Myllymäki et al. продемонстрировали образование мицелл, которые претерпевают изменение морфологии на волокна и, в конечном итоге, на сферы, и все это контролируется сменой растворителя.[31]

Характеристики

Самостоятельная сборка расширяет сферу химии, стремясь к синтезирующий продукты с упорядоченными и функциональными свойствами, расширяющие химические связи до слабых взаимодействий и охватывающие самосборку наноразмерных строительных блоков во всех масштабах длины.[32] В ковалентном синтезе и полимеризации ученый связывает атомы вместе в любой желаемой конформации, которая не обязательно должна быть энергетически наиболее предпочтительным положением; самособирающиеся молекулы, с другой стороны, принимают структуру на термодинамическом минимуме, находя наилучшую комбинацию взаимодействий между субъединицами, но не образуя ковалентные связи между ними. В самособирающихся структурах ученый должен предсказать этот минимум, а не просто разместить атомы в желаемом месте.

Другой характеристикой, общей почти для всех самосборных систем, является их термодинамическая стабильность. Чтобы самосборка происходила без вмешательства внешних сил, процесс должен приводить к снижению Свободная энергия Гиббса, таким образом, самособирающиеся конструкции термодинамически более стабильны, чем отдельные несобранные компоненты. Прямым следствием этого является общая тенденция самособирающихся структур быть относительно свободными от дефектов. Примером может служить формирование двумерного сверхрешетки состоит из упорядоченного расположения микрометровых полиметилметакрилат (ПММА) сферы, начиная с раствора, содержащего микросферы, в котором растворителю дают возможность медленно испаряться в подходящих условиях. В этом случае движущей силой является капиллярное взаимодействие, которое возникает из-за деформации поверхности жидкости, вызванной присутствием плавающих или погруженных частиц.[33]

Эти два свойства - слабое взаимодействие и термодинамическая стабильность - можно вспомнить, чтобы рационализировать другое свойство, часто обнаруживаемое в самоорганизующихся системах: чувствительность к возмущениям оказываемое внешней средой. Это небольшие колебания, которые изменяют термодинамические параметры, которые могут привести к заметным изменениям в структуре и даже нарушить ее, во время или после самосборки. Слабый характер взаимодействий отвечает за гибкость архитектуры и позволяет перестраивать структуру в направлении, определяемом термодинамикой. Если флуктуации возвращают термодинамические переменные к исходному состоянию, структура, вероятно, вернется к своей исходной конфигурации. Это приводит нас к выявлению еще одного свойства самосборки, которое обычно не наблюдается в материалах, синтезированных другими методами: обратимость.

Самостоятельная сборка - это процесс, на который легко влияют внешние параметры. Эта функция может сделать синтез довольно сложным из-за необходимости контролировать множество свободных параметров. Тем не менее, самосборка имеет то преимущество, что можно получить большое разнообразие форм и функций во многих масштабах длины.[34]

Фундаментальным условием, необходимым для самосборки наноразмерных строительных блоков в упорядоченную структуру, является одновременное присутствие дальнодействующих сил отталкивания и короткодействующих сил притяжения.[35]

Выбирая предшественники с подходящими физико-химическими свойствами, можно осуществлять точный контроль над процессами формирования сложных структур. Ясно, что наиболее важным инструментом при разработке стратегии синтеза материала является знание химического состава строительных элементов. Например, было продемонстрировано, что можно использовать диблок-сополимеры с различной реактивностью блоков для выборочного внедрения маггемит наночастиц и создавать периодические материалы с потенциальным использованием в качестве волноводы.[36]

В 2008 году было предложено, чтобы каждый процесс самосборки представлял собой совместную сборку, что делает первый термин неправильным. Этот тезис основан на концепции взаимного упорядочения самосборной системы и ее окружения.[37]

Самосборка в макроскопическом масштабе

Наиболее распространенные примеры самосборки в макроскопическом масштабе можно увидеть на границах раздела между газами и жидкостями, где молекулы могут быть ограничены в наномасштабе в вертикальном направлении и распространяться на большие расстояния в поперечном направлении. Примеры самосборки на границах раздела газ-жидкость включают: фигуры дыхания, самособирающиеся монослои и Фильмы Ленгмюра – Блоджетт, а кристаллизация фуллерен усы - это пример макроскопической самосборки между двумя жидкостями.[38][39] Еще один замечательный пример макроскопической самосборки - образование тонких квазикристаллы на границе раздела воздух-жидкость, которая может быть образована не только неорганическими, но и органическими молекулярными единицами.[40][41]

Процессы самосборки также можно наблюдать в системах макроскопических строительных блоков. Эти строительные блоки можно перемещать извне[42] или самоходный.[43] С 1950-х годов ученые создали системы самосборки, в которых представлены компоненты сантиметрового размера, начиная от пассивных механических деталей и заканчивая мобильными роботами.[44] Для систем такого масштаба конструкцию компонентов можно точно контролировать. Для некоторых систем параметры взаимодействия компонентов являются программируемыми. Процессы самосборки можно легко контролировать и анализировать самими компонентами или внешними наблюдателями.[45]

В апреле 2014 г. 3D-печать пластик был объединен с «умным материалом», который самособирается в воде,[46] в результате чего "4D печать ".[47]

Последовательные концепции самоорганизации и самосборки

Люди регулярно используют термины "самоорганизация "и" самосборка "взаимозаменяемы. сложная система тем не менее, наука становится более популярной, возрастает потребность в четком различении различий между двумя механизмами, чтобы понять их значение в физических и биологических системах. Оба процесса объясняют, как коллективный порядок развивается из «динамических мелкомасштабных взаимодействий».[48] Самоорганизация - это неравновесный процесс, в котором самосборка - это спонтанный процесс, ведущий к равновесию. Самостоятельная сборка требует, чтобы компоненты оставались практически неизменными на протяжении всего процесса. Помимо термодинамической разницы между ними, существует также разница в образовании. Первое различие заключается в том, что «кодирует глобальный порядок целого» при самосборке, тогда как при самоорганизации это начальное кодирование не требуется. Еще одно небольшое отличие относится к минимальному количеству единиц, необходимых для оформления заказа. Самоорганизация имеет минимальное количество единиц, тогда как самосборка - нет. Эти концепции могут иметь особое применение в связи с естественный отбор.[49]В конце концов, эти закономерности могут сформировать одну теорию формирование рисунка в природе.[50]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Wetterskog E, Agthe M, Mayence A, Grins J, Wang D, Rana S и др. (Октябрь 2014 г.). «Точный контроль формы и размера нанокристаллов оксида железа, пригодных для сборки в упорядоченные массивы частиц». Наука и технология перспективных материалов. 15 (5): 055010. Bibcode:2014STAdM..15e5010W. Дои:10.1088/1468-6996/15/5/055010. ЧВК  5099683. PMID  27877722.
  2. ^ Фам Т.А., Сонг Ф., Нгуен М.Т., Стор М. (ноябрь 2014 г.). «Самосборка производных пирена на Au (111): влияние заместителей на межмолекулярные взаимодействия». Химические коммуникации. 50 (91): 14089–92. Дои:10.1039 / C4CC02753A. PMID  24905327.
  3. ^ Клинг Ф (2016). Диффузия и структурообразование молекул на кальците (104) (Кандидат наук). Университет Йоханнеса Гутенберга в Майнце.
  4. ^ Шрайбер Р. Э., Аврам Л., Нойман Р. (январь 2018 г.). «Самосборка посредством нековалентной предварительной организации реагентов: объяснение образования полифтороксометаллата». Химия. 24 (2): 369–379. Дои:10.1002 / chem.201704287. PMID  29064591.
  5. ^ Miras HN, Cooper GJ, Long DL, Bögge H, Müller A, Streb C, Cronin L (январь 2010 г.). «Обнаружение переходного шаблона в самосборке наноколеса молекулярного оксида». Наука. 327 (5961): 72–4. Дои:10.1126 / science.1181735. PMID  20044572. S2CID  24736211.
  6. ^ ван Андерс Г., Клоца Д., Ахмед Н.К., Энгель М., Глотцер С.К. (ноябрь 2014 г.). «Понимание энтропии формы через локальную плотную упаковку». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 111 (45): E4812-21. arXiv:1309.1187. Bibcode:2014ПНАС..111Е4812В. Дои:10.1073 / pnas.1418159111. ЧВК  4234574. PMID  25344532.
  7. ^ Гэн Й., ван Андерс Дж., Додд П.М., Дшемухадсе Дж., Глотцер СК (июль 2019 г.). «Инженерная энтропия для обратного дизайна коллоидных кристаллов из твердых форм». Достижения науки. 5 (7): eaaw0514. arXiv:1712.02471. Bibcode:2019SciA .... 5..514G. Дои:10.1126 / sciadv.aaw0514. ЧВК  6611692. PMID  31281885.
  8. ^ Безрядин А, Вестервельт Р.М., Тинкхэм М (1999). «Самоорганизующиеся цепочки графитированных углеродных наночастиц». Письма по прикладной физике. 74 (18): 2699–2701. arXiv:cond-mat / 9810235. Bibcode:1999АпФЛ..74.2699Б. Дои:10.1063/1.123941. S2CID  14398155.
  9. ^ Лион Д., Хублер А. (2013). «Зависимость диэлектрической прочности нано-вакуумных зазоров от размера зазора». IEEE Transactions по диэлектрикам и электроизоляции. 20 (4): 1467–1471. Дои:10.1109 / TDEI.2013.6571470. S2CID  709782.
  10. ^ Шинн Э (2012). «Преобразование ядерной энергии с помощью стопок графеновых наноконденсаторов». Сложность. 18 (3): 24–27. Bibcode:2013Cmplx..18c..24S. Дои:10.1002 / cplx.21427.
  11. ^ Демортьер А., Снежко А., Сапожников М.В., Беккер Н., Просльер Т., Арансон И.С. (2014). «Самособирающиеся перестраиваемые сети липких коллоидных частиц». Nature Communications. 5: 3117. Bibcode:2014 НатКо ... 5.3117D. Дои:10.1038 / ncomms4117. PMID  24445324.
  12. ^ Исраэлачвили Ю.Н. (2011). Межмолекулярные и поверхностные силы (3-е изд.). Эльзевир.
  13. ^ Джонс MR, Симан NC, Миркин CA (февраль 2015 г.). «Наноматериалы. Программируемые материалы и природа связи ДНК». Наука. 347 (6224): 1260901. Дои:10.1126 / science.1260901. PMID  25700524.
  14. ^ ван Андерс Г., Клоца Д., Ахмед Н.К., Энгель М., Глотцер С.К. (ноябрь 2014 г.). «Понимание энтропии формы через локальную плотную упаковку». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 111 (45): E4812-21. arXiv:1309.1187. Bibcode:2014ПНАС..111Е4812В. Дои:10.1073 / pnas.1418159111. ЧВК  4234574. PMID  25344532.
  15. ^ Glotzer SC, Solomon MJ (август 2007 г.). «Анизотропия строительных блоков и их сборка в сложные конструкции». Материалы Природы. 6 (8): 557–62. Дои:10.1038 / nmat1949. PMID  17667968.
  16. ^ ван Андерс Г., Ахмед Н.К., Смит Р., Энгель М., Глотцер С.К. (январь 2014 г.). «Энтропически неоднородные частицы: инженерная валентность через энтропию формы». САУ Нано. 8 (1): 931–40. arXiv:1304.7545. Дои:10.1021 / nn4057353. PMID  24359081. S2CID  9669569.
  17. ^ Solem JC (2002). «Самособирающиеся микриты на основе Платоновых тел». Робототехника и автономные системы. 38 (2): 69–92. Дои:10.1016 / s0921-8890 (01) 00167-1.
  18. ^ Тревелла Дж., Солем Дж. С. (1998). «Направления будущих исследований Лос-Аламоса: взгляд со стороны стипендиатов Лос-Аламоса» (PDF). Отчет Лос-Аламосской национальной лаборатории LA-UR-02-7722: 9.
  19. ^ Glotzer SC, Solomon MJ (август 2007 г.). «Анизотропия строительных блоков и их сборка в сложные конструкции». Материалы Природы. 6 (8): 557–62. Дои:10.1038 / nmat1949. PMID  17667968.
  20. ^ Хосейн И.Д., Лидделл К.М. (август 2007 г.). «Коллоидные кристаллы на основе коллоидных шляпок несферической формы, собранные конвективно». Langmuir. 23 (17): 8810–4. Дои:10.1021 / la700865t. PMID  17630788.
  21. ^ Идентификатор Хосейна, Liddell CM (Октябрь 2007 г.). «Конвективно собранные асимметричные коллоидные кристаллы на основе димеров». Langmuir. 23 (21): 10479–85. Дои:10.1021 / la7007254. PMID  17629310.
  22. ^ Ли Дж. А., Мэн Л., Норрис Д. Д., Скривен Л. Е., Цапацис М. (июнь 2006 г.). «Коллоидные кристаллические слои гексагональных нанопластин путем конвективной сборки». Langmuir. 22 (12): 5217–9. Дои:10.1021 / la0601206. PMID  16732640.
  23. ^ Гарсия Дж. К., Хусто Дж. Ф., Мачадо В. В., Ассали Л. В. (2009). «Функционализированный адамантан: строительные блоки для самосборки наноструктур». Phys. Ред. B. 80 (12): 125421. arXiv:1204.2884. Bibcode:2009PhRvB..80l5421G. Дои:10.1103 / PhysRevB.80.125421. S2CID  118828310.
  24. ^ Гэн Й., ван Андерс Дж., Додд П.М., Дшемухадсе Дж., Глотцер СК (июль 2019 г.). «Инженерная энтропия для обратного дизайна коллоидных кристаллов из твердых форм». Достижения науки. 5 (7): eaaw0514. arXiv:1712.02471. Bibcode:2019SciA .... 5..514G. Дои:10.1126 / sciadv.aaw0514. ЧВК  6611692. PMID  31281885.
  25. ^ ван Андерс Г., Клоца Д., Ахмед Н.К., Энгель М., Глотцер С.К. (ноябрь 2014 г.). «Понимание энтропии формы через локальную плотную упаковку». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 111 (45): E4812-21. arXiv:1309.1187. Bibcode:2014ПНАС..111Е4812В. Дои:10.1073 / pnas.1418159111. ЧВК  4234574. PMID  25344532.
  26. ^ Harper ES, ван Андерс G, Glotzer SC (август 2019 г.). «Энтропийная связь в коллоидных кристаллах». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 116 (34): 16703–16710. Bibcode:2019PNAS..11616703H. Дои:10.1073 / pnas.1822092116. ЧВК  6708323. PMID  31375631.
  27. ^ Уайтсайдс Г.М., Бончева М. (апрель 2002 г.). «Помимо молекул: самосборка мезоскопических и макроскопических компонентов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 99 (8): 4769–74. Bibcode:2002PNAS ... 99,4769 Вт. Дои:10.1073 / pnas.082065899. ЧВК  122665. PMID  11959929.
  28. ^ Whitesides GM, Kriebel JK, Love JC (2005). «Молекулярная инженерия поверхностей с использованием самоорганизующихся монослоев» (PDF). Научный прогресс. 88 (Pt 1): 17–48. CiteSeerX  10.1.1.668.2591. Дои:10.3184/003685005783238462. PMID  16372593. S2CID  46367976.
  29. ^ Берилло Д., Маттиассон Б., Галаев И.Ю., Кирсебом Х. (февраль 2012 г.). «Формирование макропористых самоорганизующихся гидрогелей путем криогелирования Fmoc-Phe-Phe». Журнал коллоидной и интерфейсной науки. 368 (1): 226–30. Bibcode:2012JCIS..368..226B. Дои:10.1016 / j.jcis.2011.11.006. PMID  22129632.
  30. ^ Чен П., Ло З., Гювен С., Тасоглу С., Ганесан А. В., Вен А., Демирджи Ю. (сентябрь 2014 г.). «Микромасштабная сборка по шаблону на жидкой основе». Современные материалы. 26 (34): 5936–41. Дои:10.1002 / adma.201402079. ЧВК  4159433. PMID  24956442.
  31. ^ Myllymäki TT, Yang H, Liljeström V, Kostiainen MA, Malho JM, Zhu XX, Ikkala O (сентябрь 2016 г.). «Асимметричное звездообразное производное желчной кислоты, связывающее водородные связи, приводит к супрамолекулярным фибриллярным агрегатам, которые сворачиваются в микрометровые сферы». Мягкая материя. 12 (34): 7159–65. Дои:10.1039 / C6SM01329E. ЧВК  5322467. PMID  27491728.
  32. ^ Озин Г.А., Арсено А.С. (2005). Нанохимия: химический подход к наноматериалам. Кембридж: Королевское химическое общество. ISBN  978-0-85404-664-5.
  33. ^ Велев О.Д., Денков Н.Д., Кральчевский П.А., Иванов И.Б., Йошимура Х., Нагаяма К. (1992). «Механизм образования двумерных кристаллов из частиц латекса на подложках». Langmuir. 8 (12): 3183–3190. Дои:10.1021 / la00048a054.
  34. ^ Лен Дж. М. (март 2002 г.). «К самоорганизации и сложному делу». Наука. 295 (5564): 2400–3. Bibcode:2002Научный ... 295.2400L. Дои:10.1126 / science.1071063. PMID  11923524. S2CID  37836839.
  35. ^ Форстер PM, Cheetham AK (2002). "Сукцинат никеля с открытым каркасом, [Ni7(C4ЧАС4О4)6(ОЙ)2(ЧАС2O)2] ⋅2H2O: Новый гибридный материал с трехмерной связью Ni-O-Ni ». Angewandte Chemie International Edition. 41 (3): 457–459. Дои:10.1002 / 1521-3773 (20020201) 41: 3 <457 :: AID-ANIE457> 3.0.CO; 2-W.
  36. ^ Газит О., Халфин Р., Коэн Ю., Танненбаум Р. (2009). "Самособирающиеся диблочные сополимерные" нанореакторы "как" катализаторы "синтеза металлических наночастиц". Журнал физической химии C. 113 (2): 576–583. Дои:10.1021 / jp807668h.
  37. ^ Ускокович V (сентябрь 2008 г.). «Разве самосборка не является неправильным термином? Мультидисциплинарные аргументы в пользу совместной сборки». Достижения в области коллоидной и интерфейсной науки. 141 (1–2): 37–47. Дои:10.1016 / j.cis.2008.02.004. PMID  18406396.
  38. ^ Арига К., Хилл Дж. П., Ли М. В., Вину А., Чарвет Р., Ачарья С. (январь 2008 г.). «Вызовы и открытия в недавних исследованиях самосборки». Наука и технология перспективных материалов. 9 (1): 014109. Bibcode:2008STAdM ... 9a4109A. Дои:10.1088/1468-6996/9/1/014109. ЧВК  5099804. PMID  27877935.
  39. ^ Арига К., Нисикава М., Мори Т., Такея Дж., Шреста Л.К., Хилл JP (2019). «Самосборка как ключевой фактор в области наноархитектоники материалов». Наука и технология перспективных материалов. 20 (1): 51–95. Дои:10.1080/14686996.2018.1553108. ЧВК  6374972. PMID  30787960.
  40. ^ Талапин Д.В., Шевченко Е.В., Боднарчук М.И., Е X, Чен Дж., Мюррей CB (октябрь 2009 г.). «Квазикристаллический порядок в самоорганизующихся бинарных сверхрешетках наночастиц». Природа. 461 (7266): 964–7. Bibcode:2009Натура.461..964Т. Дои:10.1038 / природа08439. PMID  19829378. S2CID  4344953.
  41. ^ Нагаока Й, Чжу Х, Эггерт Д., Чен О (декабрь 2018 г.). «Однокомпонентные квазикристаллические нанокристаллические сверхрешетки с помощью правила гибкого многоугольного тайлинга». Наука. 362 (6421): 1396–1400. Bibcode:2018Научный ... 362.1396N. Дои:10.1126 / science.aav0790. PMID  30573624.
  42. ^ Хосокава К., Симояма И., Миура Х (1994). «Динамика самосборных систем: аналогия с химической кинетикой». Искусственная жизнь. 1 (4): 413–427. Дои:10.1162 / artl.1994.1.413.
  43. ^ Грос Р., Бонани М., Мондада Ф, Дориго М. (2006). «Автономная самосборка в роевых ботах». IEEE Transactions по робототехнике. 22 (6): 1115–1130. Дои:10.1109 / TRO.2006.882919. S2CID  606998.
  44. ^ Грос Р., Дориго М. (2008). «Самосборка в макроскопическом масштабе». Труды IEEE. 96 (9): 1490–1508. CiteSeerX  10.1.1.145.8984. Дои:10.1109 / JPROC.2008.927352. S2CID  7094751.
  45. ^ Стивенсон С., Лион Д., Хюблер А. (февраль 2017 г.). «Топологические свойства самосборной электрической сети с помощью расчетов ab initio». Научные отчеты. 7: 41621. Bibcode:2017НатСР ... 741621С. Дои:10.1038 / srep41621. ЧВК  5290745. PMID  28155863.
  46. ^ Д’Монте, Лесли (7 мая 2014 г.)Индийский рынок видит многообещающие 3D-принтеры. livemint.com
  47. ^ Появление «4D печати».. ted.com (февраль 2013 г.)
  48. ^ Галлей Дж. Д., Винклер Д. А. (2008). «Последовательные концепции самоорганизации и самосборки». Сложность. 14 (2): 10–17. Bibcode:2008Cmplx..14b..10H. Дои:10.1002 / cplx.20235.
  49. ^ Халли Дж. Д., Винклер Д. А. (май 2008 г.). «Критично-подобная самоорганизация и естественный отбор: две грани единого эволюционного процесса?». Биосистемы. 92 (2): 148–58. Дои:10.1016 / j.biosystems.2008.01.005. PMID  18353531. Мы утверждаем, что критическая динамика относительно легко самоорганизуется в неравновесных системах и что в биологических системах такая динамика служит шаблоном, на котором естественный отбор строит дальнейшие разработки. Эти критико-подобные состояния могут быть изменены естественным отбором двумя фундаментальными способами, отражающими избирательное преимущество (если таковое имеется) наследственных вариаций либо среди участников лавины, либо среди целых систем.
  50. ^ Галлей Дж. Д., Винклер Д. А. (2008). «Последовательные концепции самоорганизации и самосборки». Сложность. 14 (2): 15. Bibcode:2008Cmplx..14b..10H. Дои:10.1002 / cplx.20235. [...] возможно, однажды станет возможным объединить эти механизмы формирования рисунка в единую общую теорию формирования рисунка в природе.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка