Vlastní montáž - Self-assembly



Vlastní montáž je proces, ve kterém neuspořádaný systém již existujících komponent vytváří organizovanou strukturu nebo vzor jako důsledek specifických lokálních interakcí mezi samotnými komponentami bez vnějšího směru. Pokud jsou konstitutivními složkami molekuly, proces se nazývá molekulární samo-sestavení.
Vlastní montáž lze klasifikovat jako statickou nebo dynamickou. v statický samo-sestavení, uspořádaný stav se formuje, jak se blíží systém rovnováha, snížení jeho energie zdarma. Nicméně v dynamický samosestavování, vzorce již existujících komponent organizované specifickými lokálními interakcemi nejsou vědci v přidružených oborech běžně označovány jako „samosestavení“. Tyto struktury lze lépe popsat jako „samoorganizovaný „, i když se tyto výrazy často používají zaměnitelně.
Samosestavování v chemii a vědě o materiálech

Vlastní sestavení v klasickém smyslu lze definovat jako spontánní a reverzibilní organizace molekulárních jednotek do uspořádaných struktur pomocí nekovalentní interakce. První vlastnost samostatně sestaveného systému, kterou tato definice navrhuje, je spontánnost procesu samo-montáže: interakce odpovědné za formování samo-montovaného systému působí na přísně lokální úrovni - jinými slovy, the nanostruktura staví sám.
I když se samo-shromáždění obvykle vyskytuje mezi slabě interagujícími druhy, může být tato organizace přenesena do silně vázaných kovalentní systémy. Příkladem toho lze pozorovat při vlastní montáži polyoxometaláty. Důkazy naznačují, že takové molekuly se shromažďují prostřednictvím typu husté fáze mechanismus přičemž malé ionty oxometalátu jako první shromažďovat nekovalentně v roztoku, následovaný a kondenzační reakce který kovalentně váže sestavené jednotky.[4] Tomuto procesu lze napomáhat zavedením šablonujících činidel pro kontrolu formovaných druhů.[5] Tímto způsobem mohou být specifickým způsobem vytvořeny vysoce organizované kovalentní molekuly.
Self-assembled nano-structure is an object that appears as a result of ordering and aggregation of individual nano-scale objects guided by some fyzický zásada.
Obzvláště protiintuitivní příklad fyzického principu, který může řídit vlastní montáž, je entropie maximalizace. Ačkoli entropie je konvenční spojené s poruchou, za vhodných podmínek [6] entropie může řídit objekty v měřítku nano měřítka, aby se kontrolovatelně samy sestavily do cílových struktur.[7]
Další důležitou třídou vlastní montáže je montáž zaměřená na pole. Příkladem toho je fenomén elektrostatického odchytu. V tomto případě elektrické pole se nanáší mezi dvě kovové nanoelektrody. Částice přítomné v prostředí jsou polarizovány aplikovaným elektrickým polem. Kvůli dipólové interakci s gradientem elektrického pole jsou částice přitahovány k mezeře mezi elektrodami.[8] Rovněž byly popsány zobecnění tohoto typu přístupu zahrnující různé typy polí, např. Použití magnetických polí, použití kapilárních interakcí pro částice zachycené na rozhraní, elastické interakce pro částice suspendované v kapalných krystalech.
Bez ohledu na mechanismus, který řídí samosestavování, lidé používají samosestavovací přístupy k syntéze materiálů, aby se vyhnuli problému s konstrukcí materiálů po jednom stavebním bloku najednou. Vyhnout se individuálním přístupům je důležité, protože doba potřebná k umístění stavebních bloků do cílové struktury je pro struktury, které mají makroskopickou velikost, neúnosně obtížná.
Jakmile lze materiály makroskopické velikosti sestavit samostatně, mohou tyto materiály najít uplatnění v mnoha aplikacích. Například nano-struktury, jako jsou nano-vakuové mezery, se používají k ukládání energie[9] a přeměna jaderné energie.[10] Samostatně sestavené laditelné materiály jsou slibnými kandidáty na velkoplošné elektrody baterie a organické fotovoltaické články, stejně jako pro mikrofluidní senzory a filtry.[11]
Charakteristické rysy
V tomto bodě je možné tvrdit, že jakákoli chemická reakce, která vede atomy a molekuly k sestavení do větších struktur, jako je např srážky, může spadat do kategorie vlastní montáže. Existují však alespoň tři charakteristické rysy, díky nimž je samoobsluha samostatným konceptem.
Objednat
Nejprve musí mít samostatně sestavená konstrukce vyšší objednat než izolované komponenty, ať už jde o tvar nebo konkrétní úkol, který může samo-sestavená entita provádět. To obecně není pravda v chemické reakce, kde uspořádaný stav může postupovat směrem k neuspořádanému stavu v závislosti na termodynamických parametrech.
Interakce
Druhým důležitým aspektem sebestavování je převládající role slabých interakcí (např. Van der Waals, kapilární, , Vodíkové vazby nebo entropické síly ) ve srovnání s „tradičnějšími“ kovalentními, iontový nebo kovové vazby. Tyto slabé interakce jsou důležité při syntéze materiálů ze dvou důvodů.
Za prvé, slabé interakce zaujímají významné místo v materiálech, zejména v biologických systémech. Například určují fyzikální vlastnosti kapalin, rozpustnost pevných látek a organizace molekul v biologických membránách.[12]
Zadruhé, kromě intenzity interakcí mohou vlastní sestavení ovládat interakce s různým stupněm specificity. Vlastní sestavení, které je zprostředkováno interakcemi párování DNA, představuje interakce nejvyšší specificity, které byly použity k řízení samo sestavení.[13] Na druhém konci jsou možná nejméně specifické interakce, které poskytuje vznikající síly, které vznikají z maximalizace entropie.[14]
Stavební bloky
Třetím charakteristickým rysem vlastní montáže je, že stavebními kameny nejsou jen atomy a molekuly, ale pokrývají širokou škálu nano- a mezoskopický struktury, s různým chemickým složením, funkcemi,[15] a tvary.[16] Zkoumá se výzkum možných trojrozměrných tvarů samosestavujících se mikritů Platonické pevné látky (pravidelný mnohostěn). Termín „micrite“ vytvořil DARPA odkazovat na velikost pod milimetr mikroroboti, jejíž samoorganizující schopnosti lze srovnávat se schopnostmi slizová forma.[17][18] Mezi nedávné příklady nových stavebních bloků patří mnohostěn a nerovnoměrné částice.[19] Mezi příklady patřily také mikročástice se složitou geometrií, jako jsou polokulovité,[20] dimer,[21] disky,[22] tyče, molekuly, [23] stejně jako multimery. Tyto stavební bloky v nanoměřítku mohou být syntetizovány konvenčními chemickými cestami nebo jinými strategiemi samo-sestavování, jako je směrové entropické síly. Více nedávno se objevily přístupy inverzního designu, kde je možné opravit cílové samo-sestavené chování a určit vhodný stavební blok, který si toto chování uvědomí.[24]
Termodynamika a kinetika
Vlastní sestavení v mikroskopických systémech obvykle začíná difúzí, následovanou nukleací semen, následným růstem semen a končí v Ostwaldovo zrání. Termodynamická hnací volná energie může být buď entalpický nebo entropický nebo oboje.[25] V entalpickém nebo entropickém případě probíhá samosestavování tvorbou a rozbitím vazeb,[26] možná s netradičními formami mediace. Kinetika procesu sebestavování obvykle souvisí difúze, u nichž často následuje rychlost absorpce / adsorpce a Langmuirův adsorpční model které v koncentraci řízené difúzí (relativně zředěný roztok) lze odhadnout podle Fickovy zákony šíření. Rychlost desorpce je určena pevností vazby povrchových molekul / atomů s tepelnou aktivační energetickou bariérou. Rychlost růstu je konkurencí mezi těmito dvěma procesy.
Příklady
Mezi důležité příklady samo-montáže ve vědě o materiálech patří tvorba molekulárních krystaly, koloidy, lipidové dvojvrstvy, fázově oddělené polymery, a samostatně sestavené monovrstvy.[27][28] Skládání polypeptidových řetězců na proteiny a skládání nukleových kyselin do jejich funkčních forem jsou příklady samo-sestavených biologických struktur. Nedávno byla trojrozměrná makroporézní struktura připravena vlastní montáží derivátu difenylalaninu za kryokondicionérů, získaný materiál může najít uplatnění v oblasti regenerativní medicíny nebo systému podávání léčiv.[29] P. Chen a kol. předvedl metodu vlastní montáže v mikroskopickém měřítku pomocí rozhraní vzduch-kapalina zřízeného Faradayova vlna jako šablona. Tuto metodu samosestavení lze použít pro generování různých sad symetrických a periodických vzorů z mikroskopických materiálů, jako jsou hydrogely, buňky a buněčné sféroidy.[30] Myllymäki a kol. prokázali tvorbu micel, které podléhají změně morfologie vláken a nakonec i koulí, vše řízeno změnou rozpouštědla.[31]
Vlastnosti
Vlastní montáž rozšiřuje rozsah chemie zaměřené na syntetizovat produkty s vlastnostmi řádu a funkčnosti, rozšiřující chemické vazby na slabé interakce a zahrnující vlastní montáž stavebních bloků nanoměřítka na všech délkových stupnicích.[32] Při kovalentní syntéze a polymeraci vědec spojuje atomy dohromady v jakékoli požadované konformaci, což nutně nemusí být energeticky nejoblíbenější poloha; samovolně se shromažďující molekuly na druhé straně přijímají strukturu na termodynamickém minimu a nacházejí nejlepší kombinaci interakcí mezi podjednotkami, ale nevytvářejí mezi nimi kovalentní vazby. V samo-sestavovacích strukturách musí vědec předpovědět toto minimum, nejen umístit atomy na požadované místo.
Další charakteristikou společnou pro téměř všechny samostatně sestavené systémy je jejich termodynamická stabilita. Aby samosestavení proběhlo bez zásahu vnějších sil, musí proces vést ke snížení Gibbsova volná energie, tedy samostatně sestavené struktury jsou termodynamicky stabilnější než jednotlivé, nesestavené komponenty. Přímým důsledkem je obecná tendence samostatně sestavených konstrukcí k relativně bez vad. Příkladem je formování dvojrozměrného superlattices skládá se z uspořádaného uspořádání o velikosti mikrometrů polymethylmethakrylát (PMMA) koule, vycházející z roztoku obsahujícího mikrosféry, ve kterých se rozpouštědlo nechá za vhodných podmínek pomalu odpařit. V tomto případě je hnací silou kapilární interakce, která pochází z deformace povrchu kapaliny způsobené přítomností plovoucích nebo ponořených částic.[33]
Tyto dvě vlastnosti - slabé interakce a termodynamická stabilita - lze připomenout k racionalizaci další vlastnosti, která se často nachází v samo-sestavených systémech: citlivost na poruchy vyvíjené vnějším prostředím. Jedná se o malé výkyvy, které mění termodynamické proměnné, které by mohly vést k výrazným změnám ve struktuře a dokonce ji kompromitovat, ať už během nebo po vlastní montáži. Slabá povaha interakcí je zodpovědná za flexibilitu architektury a umožňuje přeskupení struktury ve směru určeném termodynamikou. Pokud fluktuace vrátí termodynamické proměnné zpět do výchozího stavu, struktura se pravděpodobně vrátí do své původní konfigurace. To nás vede k tomu, abychom identifikovali ještě jednu vlastnost vlastní montáže, která se u materiálů syntetizovaných jinými technikami obecně nepozoruje: reverzibilita.
Vlastní montáž je proces, který lze snadno ovlivnit externími parametry. Díky této funkci může být syntéza poměrně složitá kvůli potřebě ovládat mnoho volných parametrů. Přesto má samo-montáž tu výhodu, že lze získat širokou škálu tvarů a funkcí v mnoha délkových měřítcích.[34]
Základní podmínkou potřebnou k tomu, aby se stavební bloky nanoměřítka samy sestavily do uspořádané struktury, je současná přítomnost odpudivých sil dlouhého dosahu a atraktivních sil krátkého dosahu.[35]
Výběrem prekurzory s vhodnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi je možné jemně řídit procesy formování, které vytvářejí složité struktury. Je zřejmé, že nejdůležitějším nástrojem při navrhování strategie syntézy materiálu je znalost chemie stavebních jednotek. Například bylo prokázáno, že je možné jej použít diblokové kopolymery s různými reaktivitami bloků, aby bylo možné je selektivně vložit maghemit nanočástice a generování periodických materiálů s potenciálním využitím jako vlnovody.[36]
V roce 2008 bylo navrženo, aby každý proces vlastní montáže představoval společnou montáž, což z předchozího termínu dělá nesprávné pojmenování. Tato diplomová práce je postavena na konceptu vzájemného objednání samosestavovacího systému a jeho prostředí.[37]
Vlastní montáž v makroskopickém měřítku
Nejběžnější příklady samosestavování v makroskopickém měřítku lze vidět na rozhraních mezi plyny a kapalinami, kde mohou být molekuly omezeny v nanoměřítku ve svislém směru a šířeny na velké vzdálenosti bočně. Mezi příklady vlastní montáže na rozhraní plyn-kapalina patří dechové figurky, samostatně sestavené monovrstvy a Langmuir – Blodgettovy filmy, zatímco krystalizace fulleren vousy je příkladem makroskopické vlastní montáže mezi dvěma kapalinami.[38][39] Dalším pozoruhodným příkladem makroskopické vlastní montáže je tvorba tenké vrstvy kvazikrystaly na rozhraní vzduch-kapalina, které lze vybudovat nejen anorganickými, ale také organickými molekulárními jednotkami.[40][41]
Procesy samosestavování lze pozorovat také v systémech makroskopických stavebních bloků. Tyto stavební bloky mohou být externě poháněny[42] nebo s vlastním pohonem.[43] Od padesátých let minulého století vědci budovali samohybné systémy, které vykazovaly komponenty o velikosti centimetru od pasivních mechanických dílů po mobilní roboty.[44] U systémů v tomto měřítku lze přesně řídit konstrukci komponent. U některých systémů jsou předvolby interakce komponent programovatelné. Procesy samosestavování lze snadno sledovat a analyzovat samotnými součástmi nebo externími pozorovateli.[45]
V dubnu 2014, a 3D tištěné plast byl zkombinován s „chytrým materiálem“, který se sám sestavuje ve vodě,[46] což má za následek "4D tisk ".[47]
Konzistentní pojetí samoorganizace a sebezhromáždění
Lidé pravidelně používají výrazy „sebeorganizace „a„ samosestavení “zaměnitelně složitý systém věda se stává stále populárnější, ale existuje vyšší potřeba jasně rozlišovat rozdíly mezi těmito dvěma mechanismy, aby bylo možné pochopit jejich význam ve fyzikálních a biologických systémech. Oba procesy vysvětlují, jak se kolektivní řád vyvíjí z „dynamických interakcí v malém měřítku“.[48] Samoorganizace je nerovnovážný proces, kdy samo-shromáždění je spontánní proces, který vede k rovnováze. Vlastní sestavení vyžaduje, aby komponenty zůstaly v celém procesu v podstatě beze změny. Kromě termodynamického rozdílu mezi nimi existuje také rozdíl ve formaci. První rozdíl spočívá v tom, co „kóduje globální řád celku“ v samo-sestavení, zatímco v samoorganizaci není toto počáteční kódování nutné. Další mírný kontrast se týká minimálního počtu jednotek potřebných k provedení objednávky. Zdá se, že samoorganizace má minimální počet jednotek, zatímco samoobsluha nikoli. Tyto koncepty mohou mít konkrétní použití v souvislosti s přírodní výběr.[49]Nakonec mohou tyto vzorce tvořit jednu teorii tvorba vzoru v přírodě.[50]
Viz také
- Křišťálové inženýrství
- Autopoiesis
- Langmuir – Blodgettův film
- Nanotechnologie
- Vyzvedněte a umístěte stroj
- Vlastní montáž nanočástic
- 3D mikrofabrikace § Skládací materiály
Reference
- ^ A b Wetterskog E, Agthe M, Mayence A, Grins J, Wang D, Rana S a kol. (Říjen 2014). „Přesná kontrola nad tvarem a velikostí nanokrystalů oxidu železa vhodných pro montáž do uspořádaných polí částic“. Věda a technologie pokročilých materiálů. 15 (5): 055010. Bibcode:2014STAdM..15e5010W. doi:10.1088/1468-6996/15/5/055010. PMC 5099683. PMID 27877722.
- ^ Pham TA, Song F, Nguyen MT, Stöhr M (listopad 2014). „Samoskladba pyrenových derivátů na Au (111): substituční účinky na intermolekulární interakce“. Chemická komunikace. 50 (91): 14089–92. doi:10.1039 / C4CC02753A. PMID 24905327.
- ^ Kling F (2016). Difúze a tvorba struktury molekul na kalcitu (104) (PhD). Univerzita Johannes Gutenberg v Mohuči.
- ^ Schreiber RE, Avram L, Neumann R (leden 2018). „Self-Assembly through Noncovalent Preorganisation of Reactants: Explaining the Formation of a Polyfluoroxometalate“. Chemie. 24 (2): 369–379. doi:10.1002 / chem.201704287. PMID 29064591.
- ^ Miras HN, Cooper GJ, Long DL, Bögge H, Müller A, Streb C, Cronin L (leden 2010). "Odhalení přechodné šablony v samosestavení nanorezola s molekulárním oxidem". Věda. 327 (5961): 72–4. doi:10.1126 / science.1181735. PMID 20044572. S2CID 24736211.
- ^ van Anders G, Klotsa D, Ahmed NK, Engel M, Glotzer SC (listopad 2014). „Porozumění entropii tvaru prostřednictvím místního hustého obalu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (45): E4812-21. arXiv:1309.1187. Bibcode:2014PNAS..111E4812V. doi:10.1073 / pnas.1418159111. PMC 4234574. PMID 25344532.
- ^ Geng Y, van Anders G, Dodd PM, Dshemuchadse J, Glotzer SC (červenec 2019). „Inženýrská entropie pro inverzní návrh koloidních krystalů z tvrdých tvarů“. Vědecké zálohy. 5 (7): eaaw0514. arXiv:1712.02471. Bibcode:2019SciA .... 5..514G. doi:10.1126 / sciadv.aaw0514. PMC 6611692. PMID 31281885.
- ^ Bezryadin A, Westervelt RM, Tinkham M (1999). "Samostatně sestavené řetězce grafitizovaných uhlíkových nanočástic". Aplikovaná fyzikální písmena. 74 (18): 2699–2701. arXiv:cond-mat / 9810235. Bibcode:1999ApPhL..74,2699B. doi:10.1063/1.123941. S2CID 14398155.
- ^ Lyon D, Hubler A (2013). "Závislost velikosti mezery dielektrické síly v nano vakuových mezerách". Transakce IEEE na dielektriku a elektrickou izolaci. 20 (4): 1467–1471. doi:10.1109 / TDEI.2013.6571470. S2CID 709782.
- ^ Shinn E (2012). "Konverze jaderné energie s hromadami grafenových nanokapacitorů". Složitost. 18 (3): 24–27. Bibcode:2013Cmplx..18c..24S. doi:10.1002 / cplx.21427.
- ^ Demortière A, Snezhko A, Sapozhnikov MV, Becker N, Proslier T, Aranson IS (2014). „Samonastavitelné laditelné sítě lepivých koloidních částic“. Příroda komunikace. 5: 3117. Bibcode:2014NatCo ... 5.3117D. doi:10.1038 / ncomms4117. PMID 24445324.
- ^ Israelachvili JN (2011). Mezimolekulární a povrchové síly (3. vyd.). Elsevier.
- ^ Jones MR, Seeman NC, Mirkin CA (únor 2015). "Nanomateriály. Programovatelné materiály a povaha vazby DNA". Věda. 347 (6224): 1260901. doi:10.1126 / science.1260901. PMID 25700524.
- ^ van Anders G, Klotsa D, Ahmed NK, Engel M, Glotzer SC (listopad 2014). „Porozumění entropii tvaru prostřednictvím místního hustého obalu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (45): E4812-21. arXiv:1309.1187. Bibcode:2014PNAS..111E4812V. doi:10.1073 / pnas.1418159111. PMC 4234574. PMID 25344532.
- ^ Glotzer SC, Solomon MJ (srpen 2007). "Anizotropie stavebních bloků a jejich montáž do složitých struktur". Přírodní materiály. 6 (8): 557–62. doi:10.1038 / nmat1949. PMID 17667968.
- ^ van Anders G, Ahmed NK, Smith R, Engel M, Glotzer SC (leden 2014). "Entropicky nerovnoměrné částice: technická valence prostřednictvím tvarové entropie". ACS Nano. 8 (1): 931–40. arXiv:1304.7545. doi:10.1021 / nn4057353. PMID 24359081. S2CID 9669569.
- ^ Solem JC (2002). „Samoskladající se mikrity založené na platonických pevných látkách“. Robotika a autonomní systémy. 38 (2): 69–92. doi:10.1016 / s0921-8890 (01) 00167-1.
- ^ Trewhella J, Solem JC (1998). „Směrování budoucího výzkumu pro Los Alamos: Perspektiva od členů Los Alamos“ (PDF). Zpráva národní laboratoře Los Alamos LA-UR-02-7722: 9.
- ^ Glotzer SC, Solomon MJ (srpen 2007). "Anizotropie stavebních bloků a jejich montáž do složitých struktur". Přírodní materiály. 6 (8): 557–62. doi:10.1038 / nmat1949. PMID 17667968.
- ^ Hosein ID, Liddell CM (srpen 2007). "Konvektivně smontované koloidní krystaly založené na nesférických houbových čepicích". Langmuir. 23 (17): 8810–4. doi:10.1021 / la700865t. PMID 17630788.
- ^ ID hadice Liddell CM (Říjen 2007). "Konvekčně sestavené asymetrické koloidní krystaly na bázi dimeru". Langmuir. 23 (21): 10479–85. doi:10.1021 / la7007254. PMID 17629310.
- ^ Lee JA, Meng L, Norris DJ, Scriven LE, Tsapatsis M (červen 2006). "Vrstvy koloidních krystalů hexagonálních nanočástic konvekční sestavou". Langmuir. 22 (12): 5217–9. doi:10.1021 / la0601206. PMID 16732640.
- ^ Garcia JC, Justo JF, Machado WV, Assali LV (2009). „Funkcionalizovaný adamantan: stavební kameny pro vlastní montáž nanostruktur“. Phys. Rev. B. 80 (12): 125421. arXiv:1204.2884. Bibcode:2009PhRvB..80l5421G. doi:10.1103 / PhysRevB.80.125421. S2CID 118828310.
- ^ Geng Y, van Anders G, Dodd PM, Dshemuchadse J, Glotzer SC (červenec 2019). „Inženýrská entropie pro inverzní návrh koloidních krystalů z tvrdých tvarů“. Vědecké zálohy. 5 (7): eaaw0514. arXiv:1712.02471. Bibcode:2019SciA .... 5..514G. doi:10.1126 / sciadv.aaw0514. PMC 6611692. PMID 31281885.
- ^ van Anders G, Klotsa D, Ahmed NK, Engel M, Glotzer SC (listopad 2014). „Porozumění entropii tvaru prostřednictvím místního hustého obalu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (45): E4812-21. arXiv:1309.1187. Bibcode:2014PNAS..111E4812V. doi:10.1073 / pnas.1418159111. PMC 4234574. PMID 25344532.
- ^ Harper ES, van Anders G, Glotzer SC (srpen 2019). „Entropická vazba v koloidních krystalech“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 116 (34): 16703–16710. Bibcode:2019PNAS..11616703H. doi:10.1073 / pnas.1822092116. PMC 6708323. PMID 31375631.
- ^ Whitesides GM, Boncheva M (duben 2002). „Kromě molekul: samosestavování mezoskopických a makroskopických složek“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 99 (8): 4769–74. Bibcode:2002PNAS ... 99,4769W. doi:10.1073 / pnas.082065899. PMC 122665. PMID 11959929.
- ^ Whitesides GM, Kriebel JK, Love JC (2005). „Molekulární inženýrství povrchů pomocí samostatně sestavených monovrstev“ (PDF). Vědecký pokrok. 88 (Pt 1): 17–48. CiteSeerX 10.1.1.668.2591. doi:10.3184/003685005783238462. PMID 16372593. S2CID 46367976.
- ^ Berillo D, Mattiasson B, Galaev IY, Kirsebom H (únor 2012). „Tvorba makroporézních samozhromážděných hydrogelů kryogelací Fmoc-Phe-Phe“. Journal of Colloid and Interface Science. 368 (1): 226–30. Bibcode:2012JCIS..368..226B. doi:10.1016 / j.jcis.2011.11.006. PMID 22129632.
- ^ Chen P, Luo Z, Güven S, Tasoglu S, Ganesan AV, Weng A, Demirci U (září 2014). „Sestavení mikroskopického měřítka podle šablony založené na kapalině“. Pokročilé materiály. 26 (34): 5936–41. doi:10.1002 / adma.201402079. PMC 4159433. PMID 24956442.
- ^ Myllymäki TT, Yang H, Liljeström V, Kostiainen MA, Malho JM, Zhu XX, Ikkala O (září 2016). „Vodíková vazba asymetrický derivát žlučové kyseliny ve tvaru hvězdy vede k supramolekulárním fibrilárním agregátům, které se obalují do mikrometrických kuliček“. Měkká hmota. 12 (34): 7159–65. doi:10.1039 / C6SM01329E. PMC 5322467. PMID 27491728.
- ^ Ozin GA, Arsenault AC (2005). Nanochemie: chemický přístup k nanomateriálům. Cambridge: Royal Society of Chemistry. ISBN 978-0-85404-664-5.
- ^ Velev OD, Denkov ND, Kralchevsky PA, Ivanov IB, Yoshimura H, Nagayama K (1992). "Mechanismus tvorby dvourozměrných krystalů z latexových částic na substrátech". Langmuir. 8 (12): 3183–3190. doi:10.1021 / la00048a054.
- ^ Lehn JM (březen 2002). „Směrem k samoorganizaci a složité záležitosti“. Věda. 295 (5564): 2400–3. Bibcode:2002Sci ... 295.2400L. doi:10.1126 / science.1071063. PMID 11923524. S2CID 37836839.
- ^ Forster PM, Cheetham AK (2002). „Open-Framework Nickel Succinate, [Ni7(C4H4Ó4)6(ACH)2(H2Ó)2] ⋅2H2O: Nový hybridní materiál s trojrozměrným připojením Ni-O-Ni. " Angewandte Chemie International Edition. 41 (3): 457–459. doi:10.1002 / 1521-3773 (20020201) 41: 3 <457 :: AID-ANIE457> 3.0.CO; 2-W.
- ^ Gazit O, Khalfin R, Cohen Y, Tannenbaum R (2009). „Nanoreaktory„ samo-sestaveného diblokového kopolymeru “jako„ katalyzátory “pro syntézu nanočástic kovů. The Journal of Physical Chemistry C. 113 (2): 576–583. doi:10.1021 / jp807668h.
- ^ Uskoković V (září 2008). „Není samo sestavení nesprávným pojmenováním? Multidisciplinární argumenty ve prospěch společné montáže“. Pokroky ve vědě o koloidech a rozhraní. 141 (1–2): 37–47. doi:10.1016 / j.cis.2008.02.004. PMID 18406396.
- ^ Ariga K, Hill JP, Lee MV, Vinu A, Charvet R, Acharya S (leden 2008). „Výzvy a průlomy v nedávném výzkumu vlastní montáže“. Věda a technologie pokročilých materiálů. 9 (1): 014109. Bibcode:2008STAdM ... 9a4109A. doi:10.1088/1468-6996/9/1/014109. PMC 5099804. PMID 27877935.
- ^ Ariga K, Nishikawa M, Mori T, Takeya J, Shrestha LK, Hill JP (2019). „Samosestavování jako klíčový hráč pro materiály nanoarchitektonika“. Věda a technologie pokročilých materiálů. 20 (1): 51–95. doi:10.1080/14686996.2018.1553108. PMC 6374972. PMID 30787960.
- ^ Talapin DV, Shevchenko EV, Bodnarchuk MI, Ye X, Chen J, Murray CB (říjen 2009). "Kvazikrystalický řád v samo-sestavených binárních nanočástic superlattices". Příroda. 461 (7266): 964–7. Bibcode:2009Natur.461..964T. doi:10.1038 / nature08439. PMID 19829378. S2CID 4344953.
- ^ Nagaoka Y, Zhu H, Eggert D, Chen O (prosinec 2018). „Jednosložkové kvazikrystalické nanokrystalické superlatice prostřednictvím flexibilního pravidla pro polygonové obklady“. Věda. 362 (6421): 1396–1400. Bibcode:2018Sci ... 362.1396N. doi:10.1126 / science.aav0790. PMID 30573624.
- ^ Hosokawa K, Shimoyama I, Miura H (1994). "Dynamika samo-sestavovacích systémů: Analogie s chemickou kinetikou". Umělý život. 1 (4): 413–427. doi:10.1162 / artl.1994.1.413.
- ^ Groß R, Bonani M, Mondada F, Dorigo M (2006). „Autonomní samo-montáž v rojových robotech“. Transakce IEEE na robotice. 22 (6): 1115–1130. doi:10.1109 / TRO.2006.882919. S2CID 606998.
- ^ Groß R, Dorigo M (2008). "Vlastní montáž v makroskopickém měřítku". Sborník IEEE. 96 (9): 1490–1508. CiteSeerX 10.1.1.145.8984. doi:10.1109 / JPROC.2008.927352. S2CID 7094751.
- ^ Stephenson C, Lyon D, Hübler A (únor 2017). „Topologické vlastnosti samostatně sestavené elektrické sítě pomocí výpočtu ab initio“. Vědecké zprávy. 7: 41621. Bibcode:2017NatSR ... 741621S. doi:10.1038 / srep41621. PMC 5290745. PMID 28155863.
- ^ D’Monte, Leslie (7. května 2014)Indický trh vidí slib v 3D tiskárnách. livemint.com
- ^ Vznik „4D tisku“. ted.com (únor 2013)
- ^ Halley JD, Winkler DA (2008). „Konzistentní koncepty sebeorganizace a sebevzdělávání“. Složitost. 14 (2): 10–17. Bibcode:2008Cmplx..14b..10H. doi:10.1002 / cplx.20235.
- ^ Halley JD, Winkler DA (květen 2008). „Kritická samoorganizace a přirozený výběr: dva aspekty jediného evolučního procesu?“. Bio systémy. 92 (2): 148–58. doi:10.1016 / j.biosystems.2008.01.005. PMID 18353531.
Tvrdíme, že kritická dynamika se v nerovnovážných systémech relativně snadno samoorganizuje a že v biologických systémech taková dynamika slouží jako šablony, na nichž přirozený výběr staví další zpracování. Tyto kritické stavy lze modifikovat přirozeným výběrem dvěma základními způsoby, což odráží selektivní výhodu (pokud existuje) dědičných variací mezi účastníky laviny nebo mezi celými systémy.
- ^ Halley JD, Winkler DA (2008). „Konzistentní koncepty sebeorganizace a sebevzdělávání“. Složitost. 14 (2): 15. Bibcode:2008Cmplx..14b..10H. doi:10.1002 / cplx.20235.
[...] jednoho dne může být dokonce možné integrovat tyto mechanismy formování vzorů do jedné obecné teorie formování vzorů v přírodě.
Další čtení
![]() | Scholia má téma profil pro Vlastní montáž. |
- Whitesides GM, Grzybowski B (březen 2002). „Vlastní montáž ve všech měřítcích“. Věda. 295 (5564): 2418–21. Bibcode:2002Sci ... 295,2418W. doi:10.1126 / science.1070821. PMID 11923529. S2CID 40684317.
- Damasceno PF, Engel M, Glotzer SC (červenec 2012). "Prediktivní samo-sestavení mnohostěnů do složitých struktur". Věda. 337 (6093): 453–7. Bibcode:2012Sci ... 337..453D. CiteSeerX 10.1.1.455.6962. doi:10.1126 / science.1220869. PMID 22837525. S2CID 7177740.
- Rothemund PW, Papadakis N, Winfree E (prosinec 2004). „Algoritmická vlastní montáž DNA Sierpinski trojúhelníků“. PLoS Biology. 2 (12): e424. doi:10.1371 / journal.pbio.0020424. PMC 534809. PMID 15583715.
- Stephens AD (1977). „Řízení cystinurie v roce 1976“. Sborník Královské lékařské společnosti. 70 Suppl 3 (3_suppl): 24–6. doi:10.1177 / 00359157770700S310. PMC 1543588. PMID 122665.
externí odkazy
- Kuniaki Nagayama, Freeview Video 'Self-Assembly: Nature's Way To Do It „Přednáška Royal Institution od Vega Science Trust.
- Papír Molekulární samo-shromáždění
- Wiki: C2 Self Assembly z pohledu programování počítače.
- Pelesko, J.A., (2007) Self Assembly: The Science of things that put them together together, Chapman & Hall / CRC Press.
- Krátká stránka o sebestavení na University of Delaware Vlastní shromáždění
- Struktura a dynamika organických nanostruktur
- Organické koordinační sítě kovů oligopyridinů a Cu na grafitu