stringtranslate.com

Самостоятельная сборка

Самосборка липидов (а), белков (б) и (в) комплексов ДСН - циклодекстрин . ДСН представляет собой поверхностно-активное вещество с углеводородным хвостом (желтым) и головкой SO 4 (синим и красным), а циклодекстрин представляет собой сахаридное кольцо (зеленый атом С и красный О).
Изображение наночастицы оксида железа, полученное просвечивающей электронной микроскопией . Равномерно расположенные точки внутри пунктирной границы — столбцы атомов Fe. На вставке слева представлена ​​соответствующая электронограмма . Масштабная линейка: 10 нм. [1]
Наночастицы оксида железа можно диспергировать в органическом растворителе ( толуоле ). При его испарении они могут самоорганизовываться (слева и справа) в мезокристаллы микронного размера (в центре) или в мультислои (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]

Самосборка — это процесс, в котором неупорядоченная система ранее существовавших компонентов образует организованную структуру или образец вследствие специфических локальных взаимодействий между самими компонентами без внешнего руководства. Когда составными компонентами являются молекулы, этот процесс называется молекулярной самосборкой .

АСМ- изображение самосборки молекул 2-аминотерефталевой кислоты на (104)-ориентированном кальците . [3]

Самосборку можно разделить на статическую и динамическую. При статической самосборке упорядоченное состояние формируется по мере того, как система приближается к равновесию , уменьшая ее свободную энергию . Однако при динамической самосборке модели ранее существовавших компонентов, организованные посредством конкретных локальных взаимодействий, обычно не описываются учеными соответствующих дисциплин как «самосборочные». Эти структуры лучше описать как « самоорганизованные », хотя эти термины часто используются как синонимы.

По химии и материаловедению

Структура ДНК слева ( показана схема ) будет самособираться в структуру, визуализированную с помощью атомно-силовой микроскопии справа.

Самосборку в классическом смысле можно определить как спонтанную и обратимую организацию молекулярных единиц в упорядоченные структуры посредством нековалентных взаимодействий . Первое свойство самособирающейся системы, которое предполагает это определение, — это спонтанность процесса самосборки: взаимодействия, ответственные за формирование самособирающейся системы, действуют на строго локальном уровне — иными словами, наноструктура строится сама собой . .

Хотя самосборка обычно происходит между слабо взаимодействующими видами, эта организация может передаваться в прочносвязанные ковалентные системы. Примером этого может служить самосборка полиоксометаллатов . Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что такие молекулы собираются по механизму типа плотной фазы, при котором небольшие ионы оксометаллата сначала собираются нековалентно в растворе, а затем следует реакция конденсации , которая ковалентно связывает собранные единицы. [4] Этому процессу может способствовать введение шаблонных агентов для контроля формируемых видов. [5] Таким образом, высокоорганизованные ковалентные молекулы могут образовываться определенным образом.

Самособирающаяся наноструктура – ​​это объект, возникающий в результате упорядочивания и агрегирования отдельных наноразмерных объектов, руководствуясь каким-либо физическим принципом.

Особенно нелогичным примером физического принципа, который может управлять самосборкой, является максимизация энтропии . Хотя энтропия традиционно ассоциируется с беспорядком , при подходящих условиях [6] энтропия может заставить наноразмерные объекты самоорганизовываться в целевые структуры контролируемым образом. [7]

Еще одним важным классом самосборки является сборка на месте. Примером этого является явление электростатического захвата. В этом случае между двумя металлическими наноэлектродами прикладывается электрическое поле . Частицы, присутствующие в окружающей среде, поляризуются приложенным электрическим полем. За счет дипольного взаимодействия с градиентом электрического поля частицы притягиваются к зазору между электродами. [8] Сообщалось также об обобщениях этого подхода, включающих различные типы полей, например, с использованием магнитных полей, с использованием капиллярных взаимодействий для частиц, захваченных на границах раздела, упругих взаимодействий для частиц, взвешенных в жидких кристаллах.

Независимо от механизма самосборки, люди применяют подходы самосборки к синтезу материалов, чтобы избежать проблемы создания материалов по одному строительному блоку за раз. Важно избегать поочередного подхода, поскольку количество времени, необходимое для размещения строительных блоков в целевой структуре, непомерно сложно для структур макроскопического размера.

Как только материалы макроскопического размера смогут быть самособраны, эти материалы смогут найти применение во многих приложениях. Например, наноструктуры, такие как нановакуумные зазоры, используются для хранения энергии [9] и преобразования ядерной энергии. [10] Самособирающиеся перестраиваемые материалы являются многообещающими кандидатами для электродов с большой площадью поверхности в батареях и органических фотоэлектрических элементах, а также для микрожидкостных 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 осаждение , может попасть в категорию самосборки. Однако есть как минимум три отличительные особенности, которые делают самосборку отдельной концепцией.

Заказ

Во-первых, самособранная структура должна иметь более высокий порядок , чем изолированные компоненты, будь то форма или конкретная задача, которую может выполнять самособранная сущность. Обычно это не так в химических реакциях , где упорядоченное состояние может перейти в неупорядоченное состояние в зависимости от термодинамических параметров.

Взаимодействия

Вторым важным аспектом самосборки является преобладающая роль слабых взаимодействий (например, Ван-дер-Ваальса , капиллярных , водородных связей или энтропийных сил ) по сравнению с более « традиционными» ковалентными, ионными или металлическими связями . Эти слабые взаимодействия важны при синтезе материалов по двум причинам.

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

Во-вторых, помимо силы взаимодействий, взаимодействия с различной степенью специфичности могут контролировать самосборку. Самосборка, опосредованная взаимодействиями спаривания ДНК, представляет собой взаимодействия высочайшей специфичности, которые используются для управления самосборкой. [13] С другой стороны, наименее специфические взаимодействия, возможно, обеспечиваются эмерджентными силами, возникающими в результате максимизации энтропии . [6]

Строительные блоки

Третьей отличительной особенностью самосборки является то, что строительными блоками являются не только атомы и молекулы, но и охватывают широкий спектр нано- и мезоскопических структур с различным химическим составом, функциональностью [14] и формой. [15]Исследование возможных трехмерных форм самоорганизующихся микритов изучает платоновы твердые тела (правильные многогранники). Термин «микрит» был создан DARPA для обозначения микророботов размером менее миллиметра , чьи способности к самоорганизации можно сравнить со способностями слизевиков . [16] [17] Недавние примеры новых строительных блоков включают многогранники и неоднородные частицы . [14] Примеры также включали микрочастицы со сложной геометрией, такие как полусферические, [18] димеры, [19] диски, [20] стержни, молекулы, а также мультимеры. Эти наноразмерные строительные блоки, в свою очередь, могут быть синтезированы обычными химическими способами или с помощью других стратегий самосборки, таких как направленные энтропийные силы . Совсем недавно появились подходы обратного проектирования, в которых можно исправить целевое самосборное поведение и определить соответствующий строительный блок, который будет реализовывать это поведение. [7]

Термодинамика и кинетика

Самосборка в микроскопических системах обычно начинается с диффузии, за которой следует зарождение семян, последующий рост семян и заканчивается оствальдовским созреванием . Термодинамическая движущая свободная энергия может быть либо энтальпийной , либо энтропийной , либо той и другой. [6] Как в энтальпийном, так и в энтропийном случае самосборка происходит посредством образования и разрыва связей, [21] возможно, с использованием нетрадиционных форм посредничества. Кинетика процесса самосборки обычно связана с диффузией , для которой скорость абсорбции/адсорбции часто следует модели адсорбции Ленгмюра , которая в концентрации, контролируемой диффузией (относительно разбавленный раствор), может быть оценена с помощью законов диффузии Фика . Скорость десорбции определяется прочностью связи поверхностных молекул/атомов с энергетическим барьером термической активации . Темп роста – это конкуренция между этими двумя процессами.

Примеры

Важные примеры самосборки в материаловедении включают образование молекулярных кристаллов , коллоидов , липидных бислоев , полимеров с разделенной фазой и самоорганизующихся монослоев . [22] [23] Сворачивание полипептидных цепей в белки и сворачивание нуклеиновых кислот в их функциональные формы являются примерами самоорганизующихся биологических структур. Недавно трехмерная макропористая структура была получена путем самосборки производного дифенилаланина в криоусловиях, полученный материал может найти применение в области регенеративной медицины или системы доставки лекарств. [24] П. Чен и др. продемонстрировал микромасштабный метод самосборки с использованием границы раздела воздух-жидкость, установленной волной Фарадея в качестве шаблона. Этот метод самосборки можно использовать для создания разнообразных наборов симметричных и периодических узоров из микромасштабных материалов, таких как гидрогели , клетки и клеточные сфероиды. [25] Ясуга и др. продемонстрировали, как жидкостная межфазная энергия приводит к появлению трехмерных периодических структур в микропиллярных каркасах. [26] Мюллюмяки и др. продемонстрировали образование мицелл, морфология которых меняется на волокна и, в конечном итоге, на сферы, причем все это контролируется заменой растворителя. [27]

Характеристики

Самосборка расширяет возможности химии, направленной на синтез продуктов со свойствами порядка и функциональности, расширяя химические связи до слабых взаимодействий и охватывая самосборку наноразмерных строительных блоков во всех масштабах длины. [28] При ковалентном синтезе и полимеризации учёный связывает атомы вместе в любой желаемой конформации, которая не обязательно должна быть энергетически наиболее выгодной позицией; самособирающиеся молекулы, напротив, принимают структуру при термодинамическом минимуме, находя наилучшее сочетание взаимодействий между субъединицами, но не образуя между ними ковалентных связей. В самоорганизующихся структурах ученый должен предсказать этот минимум, а не просто разместить атомы в желаемом месте.

Другой характеристикой, общей почти для всех самоорганизующихся систем, является их термодинамическая стабильность . Чтобы самосборка происходила без вмешательства внешних сил, этот процесс должен приводить к более низкой свободной энергии Гиббса , поэтому самоорганизующиеся структуры термодинамически более стабильны, чем отдельные несобранные компоненты. Прямым следствием этого является общая тенденция к тому, чтобы самособирающиеся конструкции были относительно бездефектными. Примером является формирование двумерных сверхрешеток , состоящих из упорядоченного расположения сфер полиметилметакрилата (ПММА) микрометрового размера, начиная с раствора, содержащего микросферы, в котором растворителю дают медленно испаряться в подходящих условиях. В этом случае движущей силой является капиллярное взаимодействие, возникающее в результате деформации поверхности жидкости, вызванной наличием плавающих или погруженных частиц. [29]

Эти два свойства — слабое взаимодействие и термодинамическая стабильность — можно вспомнить, чтобы объяснить другое свойство, часто встречающееся в самоорганизующихся системах: чувствительность к возмущениям, оказываемым внешней средой. Это небольшие колебания, которые изменяют термодинамические переменные, которые могут привести к заметным изменениям в структуре и даже поставить ее под угрозу либо во время, либо после самосборки. Слабый характер взаимодействий обеспечивает гибкость архитектуры и позволяет перестраивать структуру в направлении, определяемом термодинамикой. Если флуктуации вернут термодинамические переменные в исходное состояние, структура, скорее всего, вернется к своей первоначальной конфигурации. Это позволяет выявить еще одно свойство самосборки, которое обычно не наблюдается у материалов, синтезированных другими методами: обратимость .

Самосборка – это процесс, на который легко влияют внешние параметры. Эта особенность может существенно усложнить синтез из-за необходимости контролировать множество свободных параметров. Однако самостоятельная сборка имеет то преимущество, что можно получить большое разнообразие форм и функций во многих масштабах длины. [30]

Фундаментальным условием, необходимым для самосборки наноразмерных строительных блоков в упорядоченную структуру, является одновременное присутствие сил отталкивания дальнего действия и сил притяжения ближнего действия. [31]

Выбирая прекурсоры с подходящими физико-химическими свойствами, можно точно контролировать процессы формирования сложных структур. Очевидно, что наиболее важным инструментом при разработке стратегии синтеза материала является знание химии строительных элементов. Например, было продемонстрировано, что можно использовать диблок-сополимеры с различной блочной реакционной способностью для избирательного внедрения наночастиц маггемита и создания периодических материалов с потенциальным использованием в качестве волноводов . [32]

В 2008 году было предложено, чтобы каждый процесс самосборки представлял собой совместную сборку, что делает первый термин неправильным. Данная диссертация построена на концепции взаимного упорядочения самоорганизующейся системы и ее окружения. [33]

В макроскопическом масштабе

Наиболее распространенные примеры самосборки на макроскопическом уровне можно увидеть на границах раздела газов и жидкостей, где молекулы могут удерживаться на наноуровне в вертикальном направлении и распространяться на большие расстояния в поперечном направлении. Примеры самосборки на границах раздела газ-жидкость включают фигуры дыхания , самоорганизующиеся монослои , кластеры капель и пленки Ленгмюра-Блоджетт , а кристаллизация фуллереновых усов является примером макроскопической самосборки между двумя жидкостями. [34] [35] Еще одним замечательным примером макроскопической самосборки является образование тонких квазикристаллов на границе раздела воздух-жидкость, которые могут быть построены не только из неорганических, но и из органических молекулярных единиц. [36] [37] Кроме того, сообщалось, что Fmoc- защищенная аминокислота L-ДОФА (Fmoc-ДОФА) [38] [39] может представлять собой минимальную модель супрамолекулярного полимера, демонстрируя спонтанный структурный переход от метастабильных сфер к фибриллярным. сборки в гелеобразный материал и, наконец, в монокристаллы. [40]

Процессы самосборки можно наблюдать и в системах макроскопических строительных блоков. Эти строительные блоки могут передвигаться с внешнего привода [41] или самоходно. [42] С 1950-х годов ученые создавали системы самосборки, включающие компоненты сантиметрового размера, начиная от пассивных механических частей и заканчивая мобильными роботами. [43] Для систем такого масштаба конструкция компонентов может точно контролироваться. Для некоторых систем предпочтения взаимодействия компонентов программируются. Процессы самосборки можно легко контролировать и анализировать как самими компонентами, так и внешними наблюдателями. [44]

В апреле 2014 года пластик , напечатанный на 3D-принтере , был объединен с «умным материалом», который самособирается в воде, [45] что привело к « 4D-печати ». [46]

Последовательные концепции самоорганизации и самосборки

Люди регулярно используют термины « самоорганизация » и «самосборка» как синонимы. Однако по мере того , как наука о сложных системах становится все более популярной, возрастает необходимость четко различать различия между двумя механизмами, чтобы понять их значение в физических и биологических системах. Оба процесса объясняют, как коллективный порядок развивается из «динамических мелкомасштабных взаимодействий». [47] Самоорганизация — это неравновесный процесс, при 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 отличие состоит в том, что при самосборке «кодируется глобальный порядок целого», тогда как при самоорганизации это первоначальное кодирование не является необходимым. Еще одно небольшое отличие касается минимального количества единиц, необходимых для оформления заказа. Самоорганизация, по-видимому, имеет минимальное количество единиц, а самосборка - нет. Эти концепции могут иметь особое применение в связи с естественным отбором . [48] ​​В конце концов, эти закономерности могут сформировать одну теорию формирования закономерностей в природе. [49]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab 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. Бибкод : 2014STAdM..15e5010W. дои : 10.1088/1468-6996/15/5/055010. ПМК  5099683 . ПМИД  27877722.
  2. ^ Фам Т.А., Сонг Ф., Нгуен М.Т., Стёр 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 . ПМИД  24905327.
  3. ^ Клинг Ф (2016). Диффузия и структурообразование молекул на кальците(104) (доктор философии). Университет Иоганна Гутенберга в Майнце . doi : 10.25358/openscience-2179.
  4. ^ Шрайбер Р.Э., Аврам Л., Нейман Р. (январь 2018 г.). «Самосборка посредством нековалентной предварительной организации реагентов: объяснение образования полифтороксометалата». Химия: Европейский журнал . 24 (2): 369–379. doi : 10.1002/chem.201704287. ПМИД  29064591.
  5. ^ Мирас Х.Н., Купер Г.Дж., Лонг Д.Л., Бёгге Х., Мюллер А., Стреб С., Кронин Л. (январь 2010 г.). «Обнаружение переходного шаблона при самосборке наноколеса из молекулярного оксида». Наука . 327 (5961): 72–4. Бибкод : 2010Sci...327...72M. дои : 10.1126/science.1181735. PMID  20044572. S2CID  24736211.
  6. ^ abc ван Андерс Г., Клоца Д., Ахмед Н.К., Энгель М., Глотцер СК (ноябрь 2014 г.). «Понимание энтропии формы через локальную плотную упаковку». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (45): Е4812-21. arXiv : 1309.1187 . Бибкод : 2014PNAS..111E4812V. дои : 10.1073/pnas.1418159111 . ПМЦ 4234574 . ПМИД  25344532. 
  7. ^ ab Geng Y, ван Андерс G, Додд PM, Джемучадзе J, Glotzer SC (июль 2019 г.). «Инженерная энтропия для обратного проектирования коллоидных кристаллов твердых форм». Достижения науки . 5 (7): eaaw0514. arXiv : 1712.02471 . Бибкод : 2019SciA....5..514G. doi : 10.1126/sciadv.aaw0514. ПМК 6611692 . ПМИД  31281885. 
  8. ^ Безрядин А, Вестервельт Р.М., Тинкхэм М (1999). «Самособирающиеся цепочки графитизированных углеродных наночастиц». Письма по прикладной физике . 74 (18): 2699–2701. arXiv : cond-mat/9810235 . Бибкод : 1999ApPhL..74.2699B. дои : 10.1063/1.123941. S2CID  14398155.
  9. ^ Лион Д., Хублер А. (2013). «Зависимость диэлектрической прочности в нановакуумных зазорах от размера зазора». Транзакции IEEE 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. Бибкод : 2013Cmplx..18c..24S. дои : 10.1002/cplx.21427.
  11. ^ Демортьер А, Снежко А, Сапожников М.В., Беккер Н., Просьер Т., Арансон И.С. (2014). «Самособирающиеся перестраиваемые сети липких коллоидных частиц». Природные коммуникации . 5 : 3117. Бибкод : 2014NatCo...5.3117D. дои : 10.1038/ncomms4117 . ПМИД  24445324.
  12. ^ Исраэлачвили Дж. Н. (2011). Межмолекулярные и поверхностные силы (3-е изд.). Эльзевир.
  13. ^ Джонс М.Р., Симан, Северная Каролина, Миркин, Калифорния (февраль 2015 г.). «Наноматериалы. Программируемые материалы и природа связи ДНК». Наука . 347 (6224): 1260901. doi : 10.1126/science.1260901 . ПМИД  25700524.
  14. ^ ab Glotzer SC, Соломон MJ (август 2007 г.). «Анизотропия строительных блоков и их сборка в сложные конструкции». Природные материалы . 6 (8): 557–62. дои : 10.1038/nmat1949. ПМИД  17667968.
  15. ^ ван Андерс Г., Ахмед Н.К., Смит Р., Энгель М., Глотцер СК (январь 2014 г.). «Энтропийно неоднородные частицы: инженерная валентность через энтропию формы». АСУ Нано . 8 (1): 931–40. arXiv : 1304.7545 . дои : 10.1021/nn4057353. PMID  24359081. S2CID  9669569.
  16. ^ Солем JC (2002). «Самоорганизующиеся микриты на основе платоновых тел». Робототехника и автономные системы . 38 (2): 69–92. дои : 10.1016/s0921-8890(01)00167-1.
  17. ^ Труэлла Дж., Солем Дж.К. (1998). «Направления будущих исследований Лос-Аламоса: взгляд стипендиатов Лос-Аламоса» (PDF) . Отчет Лос-Аламосской национальной лаборатории LA-UR-02-7722 : 9.
  18. ^ Хосейн ID, Лидделл CM (август 2007 г.). «Конвективно собранные несферические коллоидные кристаллы на основе шляпки гриба». Ленгмюр . 23 (17): 8810–4. дои : 10.1021/la700865t. ПМИД  17630788.
  19. ^ Хосейн ID, Лидделл CM (октябрь 2007 г.). «Коллоидные кристаллы на основе асимметричных димеров, собранные конвективно». Ленгмюр . 23 (21): 10479–85. дои : 10.1021/la7007254. ПМИД  17629310.
  20. ^ Ли Дж.А., Мэн Л., Норрис DJ, Скривен Л.Е., Цапацис М. (июнь 2006 г.). «Коллоидно-кристаллические слои гексагональных нанопластин методом конвективной сборки». Ленгмюр . 22 (12): 5217–9. дои : 10.1021/la0601206. ПМИД  16732640.
  21. ^ Харпер Э.С., ван Андерс Г., Глотцер СК (август 2019 г.). «Энтропийная связь в коллоидных кристаллах». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 116 (34): 16703–16710. Бибкод : 2019PNAS..11616703H. дои : 10.1073/pnas.1822092116 . ПМК 6708323 . ПМИД  31375631. 
  22. ^ Генеральный директор Whitesides, Бончева М. (апрель 2002 г.). «За пределами молекул: самосборка мезоскопических и макроскопических компонентов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (8): 4769–74. Бибкод : 2002PNAS...99.4769W. дои : 10.1073/pnas.082065899 . ПМЦ 122665 . ПМИД  11959929. 
  23. ^ Генеральный менеджер Уайтсайдса, Крибель Дж.К., Лав Дж.К. (2005). «Молекулярная инженерия поверхностей с использованием самоорганизующихся монослоев» (PDF) . Научный прогресс . 88 (Часть 1): 17–48. CiteSeerX 10.1.1.668.2591 . дои : 10.3184/003685005783238462. ПМЦ 10367539 . PMID  16372593. S2CID  46367976.  
  24. ^ Берилло Д., Маттиассон Б., Галаев И.Ю., Кирсебом Х. (февраль 2012 г.). «Формирование макропористых самоорганизующихся гидрогелей путем криогелеобразования Fmoc-Phe-Phe». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 368 (1): 226–30. Бибкод : 2012JCIS..368..226B. doi :10.1016/j.jcis.2011.11.006. ПМИД  22129632.
  25. ^ Чен П., Луо З., Гювен С., Тасоглу С., Ганесан А.В., Венг А., Демирчи У (сентябрь 2014 г.). «Микромасштабная сборка, управляемая шаблоном на жидкой основе». Передовые материалы . 26 (34): 5936–41. дои : 10.1002/adma.201402079. ПМК 4159433 . ПМИД  24956442. 
  26. ^ Ясуга, Хироки; Исери, Эмре; Вэй, Си; Кая, Керем; Ди Дио, Джакомо; Осаки, Тошихиса; Камия, Коки; Николакопулу, Поликсени; Бухманн, Себастьян; Сундин, Йохан; Багери, Шервин; Такеучи, Сёдзи; Херланд, Анна; Мики, Норихиса; ван дер Вейнгаарт, Воутер (2021). «Жидкостная межфазная энергия приводит к появлению трехмерных периодических структур в микропиллярных каркасах». Физика природы . 17 (7): 794–800. Бибкод : 2021NatPh..17..794Y. дои : 10.1038/s41567-021-01204-4. ISSN  1745-2473. S2CID  233702358.
  27. ^ Мюллюмяки Т.Т., Ян Х., Лильестрем В., Костиайнен М.А., Малхо Дж.М., Чжу XX, Иккала О (сентябрь 2016 г.). «Асимметричное звездообразное производное желчной кислоты с водородными связями приводит к образованию супрамолекулярных фибриллярных агрегатов, которые заворачиваются в микрометровые сферы». Мягкая материя . 12 (34): 7159–65. Бибкод : 2016SMat...12.7159M. дои : 10.1039/C6SM01329E. ПМЦ 5322467 . ПМИД  27491728. 
  28. ^ Озин Г.А., Арсено AC (2005). Нанохимия: химический подход к наноматериалам . Кембридж: Королевское химическое общество. ISBN 978-0-85404-664-5.
  29. ^ 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». Ленгмюр . 8 (12): 3183–3190. дои : 10.1021/la00048a054.
  30. ^ Лен Дж.М. (март 2002 г.). «К самоорганизации и сложной материи». Наука . 295 (5564): 2400–3. Бибкод : 2002Sci...295.2400L. дои : 10.1126/science.1071063. PMID  11923524. S2CID  37836839.
  31. ^ Форстер ПМ, Читэм АК (2002). «Сукцинат никеля с открытой структурой, [Ni 7 (C 4 H 4 O 4 ) 6 (OH) 2 (H 2 O) 2 ]⋅2H 2 O: новый гибридный материал с трехмерной связностью Ni-O-Ni» . Angewandte Chemie, международное издание . 41 (3): 457–459. doi :10.1002/1521-3773(20020201)41:3<457::AID-ANIE457>3.0.CO;2-W. ПМИД  12491377.
  32. ^ Газит О, Халфин Р, Коэн Ю, Танненбаум Р (2009). «Самособираемый диблок-сополимер «Нанореакторы» как «катализаторы» синтеза металлических наночастиц». Журнал физической химии C. 113 (2): 576–583. дои : 10.1021/jp807668h.
  33. ^ Ускокович В (сентябрь 2008 г.). «Разве самосборка не является неправильным термином? Междисциплинарные аргументы в пользу совместной сборки». Достижения в области коллоидной и интерфейсной науки . 141 (1–2): 37–47. doi :10.1016/j.cis.2008.02.004. ПМИД  18406396.
  34. ^ Арига К., Хилл Дж.П., Ли М.В., Вину А., Чарвет Р., Ачарья С. (январь 2008 г.). «Проблемы и прорывы в недавних исследованиях самосборки». Наука и технология перспективных материалов . 9 (1): 014109. Бибкод : 2008STAdM...9a4109A. дои : 10.1088/1468-6996/9/1/014109. ПМК 5099804 . ПМИД  27877935. 
  35. ^ Арига К., Нишикава М., Мори Т., Такея Дж., Шреста Л.К., Хилл Дж.П. (2019). «Самосборка как ключевой игрок в наноархитектонике материалов». Наука и технология перспективных материалов . 20 (1): 51–95. Бибкод : 2019STAdM..20...51A. дои : 10.1080/14686996.2018.1553108. ПМК 6374972 . ПМИД  30787960. 
  36. ^ Талапин Д.В., Шевченко Е.В., Боднарчук М.И., Йе X, Чен Дж, Мюррей CB (октябрь 2009 г.). «Квазикристаллический порядок в самоорганизующихся бинарных сверхрешетках наночастиц». Природа . 461 (7266): 964–7. Бибкод : 2009Natur.461..964T. дои : 10.1038/nature08439. PMID  19829378. S2CID  4344953.
  37. ^ Нагаока Ю, Чжу Х, Эггерт Д, Чен О (декабрь 2018 г.). «Однокомпонентные квазикристаллические нанокристаллические сверхрешетки с помощью правила гибкого многоугольника». Наука . 362 (6421): 1396–1400. Бибкод : 2018Sci...362.1396N. дои : 10.1126/science.aav0790 . hdl : 21.11116/0000-0002-B8DF-4 . ПМИД  30573624.
  38. ^ Саха, Абхиджит; Болисетти, Шринат; Хандшин, Стефан; Мецзенга, Рафаэле (2013). «Самосборка и фибриллизация Fmoc-функционализированной полифенольной аминокислоты». Мягкая материя . 9 (43): 10239. Бибкод : 2013SMat....910239S. дои : 10.1039/c3sm52222a. ISSN  1744-683X.
  39. ^ Фихман, Галит; Гутерман, Том; Адлер-Абрамович, Лихи; Газит, Эхуд (2015). «Синергетические функциональные свойства двухкомпонентных гидрогелей на основе одной аминокислоты». CrystEngComm . 17 (42): 8105–8112. дои : 10.1039/C5CE01051A. ISSN  1466-8033.
  40. ^ Фихман, Галит; Гутерман, Том; Дамрон, Джошуа; Адлер-Абрамович, Лихи; Шмидт, Джудит; Кессельман, Эллина; Шимон, Линда Дж.В.; Рамамурти, Айялусами; Талмон, Йешаягу; Газит, Эхуд (5 февраля 2016 г.). «Спонтанный структурный переход и образование кристаллов в модели минимального супрамолекулярного полимера». Достижения науки . 2 (2): e1500827. Бибкод : 2016SciA....2E0827F. doi : 10.1126/sciadv.1500827. ISSN  2375-2548. ПМЦ 4758747 . ПМИД  26933679. 
  41. ^ Хосокава К., Симояма I, Миура Х (1994). «Динамика самоорганизующихся систем: аналогия с химической кинетикой». Искусственная жизнь . 1 (4): 413–427. дои :10.1162/артл.1994.1.413.
  42. ^ Гросс Р., Бонани М., Мондада Ф., Дориго М. (2006). «Автономная самосборка в рооботах». Транзакции IEEE в робототехнике . 22 (6): 1115–1130. дои : 10.1109/TRO.2006.882919. S2CID  606998.
  43. ^ Гросс Р., Дориго М. (2008). «Самосборка в макроскопическом масштабе». Труды IEEE . 96 (9): 1490–1508. CiteSeerX 10.1.1.145.8984 . doi :10.1109/JPROC.2008.927352. S2CID  7094751. Архивировано из оригинала 18 ноября 2023 г. 
  44. ^ Стивенсон С., Лион Д., Хюблер А. (февраль 2017 г.). «Топологические свойства самособирающейся электрической сети посредством первоначальных расчетов». Научные отчеты . 7 : 41621. Бибкод : 2017NatSR...741621S. дои : 10.1038/srep41621 . ПМК 5290745 . ПМИД  28155863. 
  45. ↑ Д'Монте, Лесли (7 мая 2014 г.). «Индийский рынок видит перспективы в 3D-принтерах». Мята.
  46. ^ Тиббитс, Скайлар (февраль 2013 г.). «Появление «4D-печати»». Выступление TED . Архивировано из оригинала 26 ноября 2021 г.
  47. ^ Хэлли Дж.Д., Винклер Д.А. (2008). «Непротиворечивые концепции самоорганизации и самосборки». Сложность . 14 (2): 10–17. Бибкод : 2008Cmplx..14b..10H. дои : 10.1002/cplx.20235 .
  48. ^ Хэлли Дж.Д., Винклер Д.А. (май 2008 г.). «Критическая самоорганизация и естественный отбор: две грани единого эволюционного процесса?». Биосистемы . 92 (2): 148–58. doi :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 шаблонами, на которых естественный отбор строит дальнейшие разработки. Эти критические состояния могут быть изменены естественным отбором двумя фундаментальными способами, отражающими селективное преимущество (если таковое имеется) наследственных вариаций либо среди участников лавины, либо среди целых систем.
  49. ^ Хэлли Дж.Д., Винклер Д.А. (2008). «Непротиворечивые концепции самоорганизации и самосборки». Сложность . 14 (2): 15. Бибкод : 2008Cmplx..14b..10H. дои : 10.1002/cplx.20235 . [...] возможно, однажды даже станет возможным объединить эти механизмы формирования закономерностей в единую общую теорию формирования закономерностей в природе.

дальнейшее чтение

У Схолии есть профиль темы «Самостоятельная сборка» .

Внешние ссылки