Guided mechanical self-assembly of bubbles in fiber arrays
本文提出利用纤维阵列引导气泡力学自组装，通过X射线断层扫描和Steinhardt参数证实可制备开尔文及六方密排晶体泡沫，为有序层级材料提供新方法。
2024-09-30 cond-mat.soft
Liquid crystal self-assembly of upconversion nanorods enriched by depletion forces for mesostructured material preparation
已知单分散棒状胶体颗粒自发地形成双相和近晶相液晶相，但是它们的自组装通常从基本软凝聚态物理的角度来利用。在这里，我们证明，由右旋糖酐和表面活性剂等非吸附聚合物驱动的耗尽相互作用可用于将光子上转换纳米棒的自组织丰富为取向有序的向列型和近晶状膜胶体超结构。我们研究了热力学相图，并展示了随后的复合材料所表现出的偏振相关的光子上转换，这是由固体纳米结构的独特性质和液晶自组织所实现的长程有序的叠加而产生的。最后，我们讨论了我们的方法，利用自组装由于空间和静电相互作用，以及吸引力耗尽力，可以使技术使用的溶致胶体液晶和介观结构复合材料，使他们能够，即使当他们形成的各向异性纳米粒子具有相对较小的纵横比。
2017-12-28 cond-mat.soft
Reentrant phase behaviour for systems with competition between phase separation and self-assembly
在有限团簇的自组装和液-汽相分离之间存在竞争的片状颗粒系统中，观察到重入相行为，随着温度在恒定密度下降低，系统从单体汽相过渡到液-汽相共存的区域，然后过渡到团簇的汽相。在这里，我们提出了一个经典的统计力学方法来确定这样一个系统的完整的相图。我们将该系统建模为范德华流体，但其中单体可以组装成单分散的簇，与任何其他物种没有吸引力的相互作用。所得到的相图显示了一个清晰的再进入区域。然而，对于模型的物理上最合理的参数值，这种行为被限制在一定的密度范围内，在高密度下仍然存在相分离。
2010-10-22 cond-mat.soft
Micrometric particles twodimensional self-assembly during drying of liquid film
我们计算的自组织过程的单分散收集的球形微米颗粒被困在一个二维（2D）的薄液膜等温干燥的化学惰性基板上。基底是平坦的或锯齿状的，以在其表面上产生线性条纹。数值计算的结果进行了说明和讨论的光从干燥的金刚石颗粒水基悬浮液（$d_{50} = 10 μm$）在玻璃基板上获得的实验。悬浮液在平坦基底上的干燥导致形成线性图案和分布在基底整个表面上的微米颗粒的小簇，而悬浮液在锯齿状基底上的干燥导致颗粒沿着条纹的一侧聚集，该条纹的一侧具有比条纹的另一侧更高的粗糙度。这是一个简单的实验方法来获得胶体自组织模式。
2006-09-11 cond-mat.soft
The equilibrium structure of self-assembled protein nano-cages
了解如何高度对称，强大的，单分散的蛋白质笼自组装可以在生物纳米技术的各个领域，如药物输送，生物医学成像和基因治疗的主要应用。我们建立了一个模型来研究蛋白质亚基组装成具有不同大小和对称性的结构。利用蒙特卡罗模拟，我们得到了全局最小能量结构。我们的研究结果表明，包括外壳蛋白的自发曲率，灵活性和弯曲刚度的积木的物理性质是足以预测的组装产品的大小和纳米笼的对称性和形状选择性可以解释，至少在部分热力学基础上。本文还讨论了在体外组装实验中观察到的纳米笼的多晶现象。
2018-09-07 cond-mat.soft physics.bio-ph
Fabrication of polyhedral particles from spherical colloids and their self-assembly into rotator phases
颗粒形状是在自组装中起重要作用的关键参数，例如，在设计具有所需性质的目标复杂结构中。在过去的几十年中，一个前所未有的范围内的单分散纳米粒子系统与控制的颗粒的形状已经成为可用的。相比之下，选择具有平坦小面的颗粒的微米级胶体构建块，即，具有多边形形状的颗粒受到明显更多的限制。这可以归因于这样的事实，即与纳米颗粒相反，较大的胶体明显更难合成为单晶。在本文中，我们证明了最简单的构建块，例如微米级聚合物球形胶体颗粒，已经足以制造具有规则放置的平面的颗粒，包括具有尖锐边缘的完全多边形形状。作为一个例子，产量是足够高的进一步的自组装研究，我们证明了形成的三维旋转相的荧光标记，微米级和带电的菱形十二面体颗粒。我们制造多面体粒子的方法为设计新材料开辟了新途径。
2015-01-12 cond-mat.soft
Tiling a tubule: How increasing complexity improves the yield of self-limited assembly
设计和合成更复杂的胶体粒子的能力，开启了自组装复杂结构动物园的可能性，包括那些具有一个或多个自限长度尺度的结构。具有自限长度尺度的系统的一个不期望的特征是热波动可能导致附近的偏离目标的状态的组装。我们研究了通过使用多种类型的亚基来限制脱靶组装的策略。使用模拟和能量计算，我们探索这一概念，考虑组装的小管建立从三角形的亚基，绑定边到边。虽然原则上，单一类型的三角形可以组装成具有单分散宽度分布的小管，但实际上，结合位点的有限弯曲刚度导致形成脱靶结构。为了增加组装特异性，我们引入平铺规则，用于从多个种类的三角形组装小管。我们表明，目标结构的选择性可以显着提高通过使用多个种类的亚基，并提供了一个处方，选择所需的亚基种类的最小数量接近完美的产量。我们的方法，增加系统的复杂性，以减少邻近结构的可访问性应推广到其他系统以外的自组装的小管。
2021-11-08 cond-mat.soft
Microfluidic self assembly
胶体科学的最新进展导致了精心制作的自组装结构，其复杂性为制作新材料带来了希望。然而，产量极低，因此，生产具有工业价值的材料的机会非常低，例如，利用完整的三维带隙的突破性光学器件。我们发现了一种新型的流体动力学效应，可以解开这个瓶颈。它是基于偶极流的相互作用，建立时，液滴被减慢的微通道壁，他们被运输。再加上耗尽力，我们成功地形成，通过一个连续的流动过程中，在前所未有的速度和精密的控制下，丰富的合奏单分散平面和三维集群，如链，三角形，钻石，四面体，异三聚体，拥有几何，化学和/或磁性各向异性，使定向键合。可以设想每秒连续生产数百万个构建模块，用于制作新的功能材料。
2014-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Activity-induced phase separation and self-assembly in mixtures of active and passive particles
我们通过布朗动力学模拟和理论研究了主动（\textit{i.e.}，自推进）和被动等距布朗粒子的单分散混合物的相行为和动力学。在一个纯粹的主动系统中，运动的活性成分触发相分离成一个稠密和稀相;在稠密相，我们进一步发现主动-被动分离，与“筏”的被动粒子在“海”的活性粒子。我们发现，从最初的无序混合物相分离可以发生少至15%的颗粒是活跃的。最后，我们表明，在一个合适的完全隔离的初始状态下制备的系统可重复地自组装一个主动的“电晕”，通过启动一个压缩波触发结晶的被动核心。我们的研究结果是相关的实验追求定向自组装使用活性粒子。
2015-01-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Universal reshaping of arrested colloidal gels via active doping
通过短程吸引相互作用的胶体作为广泛的自组装材料的主要构建块。然而，这种策略的一个众所周知的缺点是，这些结构单元迅速且容易地凝聚成亚稳态胶体凝胶。使用计算机模拟，我们说明了如何添加一小部分的纯排斥性自推进胶体，一种被称为活性掺杂的技术，可以防止这种亚稳凝胶状态的形成，并驱动系统向其结晶有利的目标结构。这种策略的简单性和鲁棒性提供了一种系统和通用的途径来改善大量复杂胶体结构的自组装。我们详细讨论了这一壮举完成的过程，并利用它来调节自组装提供定量指标。我们提供的证据，这种方法的通用性，证明它仍然是强大的下，在二维和三维的一些不同的各向异性短程对相互作用。此外，我们报告了一种新的微相在被动和主动胶体的混合物。对于宽范围的自推进速度，可以稳定相当单分散的有限尺寸微晶的悬浮液。令人惊讶的是，这种微相也对结构单元之间的潜在对相互作用不敏感。这些中等大小的单分散团簇的活性稳定是相当显着的，应该是非常有用的分层自组装策略的设计。这项工作进一步支持了主动力在指导胶体自组装中发挥关键作用的概念。
2020-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Filamentous phages as building blocks for reconfigurable and hierarchical self-assembly
丝状噬菌体如fd样病毒是单分散的棒状胶体，具有明确的性质：直径，长度，刚性，电荷和手性。对这些病毒进行工程改造后，形成了一个胶体棒库，可用作可重构和分层自组装的构建模块。它们在水溶液中的缩合作用{与添加剂聚合物，其作为驱逐剂诱导}杆之间的吸引力导致无数的流体状微观结构，从各向同性/微滴、胶体膜、非手性膜种子、扭曲带、$π$ -壁、孔、胶体skyrmions、莫比乌斯锚、扇贝膜到膜筏。这些结构和它们形状变化的方式不仅揭示了熵、手征挫折和拓扑在软物质中的作用，而且还模拟了不同科学领域中遇到的许多结构。一方面，丝状体作为胶体硬棒的实验实现，它们通过耗尽相互作用介导的凝聚构成了棒状颗粒自组装的蓝图，并为面向生物或材料的应用提供了基础。另一方面，病毒的手性性质限制了某些结果的普遍性，但大大拓宽了自组装的可能性。
2017-11-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Taming polymorphism of tubule self-assembly using templated growth
研究提出利用模板化生长方法，通过精确定义的种子引导DNA折纸亚基组装，有效抑制自闭合管状组装中的多态性，实现目标几何形状的高选择性及单分散性。
2025-11-04 cond-mat.soft
Hierarchical assembly is more robust than egalitarian assembly in synthetic capsids
本研究提出一种允许大误差容忍并避免动力学陷阱的分层组装范式，通过DNA origami实验与粗粒化计算模型证明，在合成T=3二十面体衣壳组装中，具有不等键亲和力的分层路径比平等路径更快且更稳健。
2023-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-assembly of Freely-rotating Polydisperse Cuboids: Unveiling the Boundaries of the Biaxial Nematic Phase
胶体立方体具有自组装成双轴液晶相的潜力，其表现出两个独立的光轴。在过去的几十年里，一些理论工作预测存在一个广泛的区域的相图中的双轴晶相将是稳定的，但施加了相当强的约束粒子的旋转自由度。在这项工作中，我们采用分子模拟来研究尺寸分散性对自由旋转的硬长方体的相行为的影响，这里建模为自对偶形状的纳米板。这种特殊的各向异性，正好在扁长和长扁长几何形状之间，已被提出作为最合适的促进相双轴性。我们观察到，尺寸分散性从根本上改变了单分散系统的相行为，并导致形成难以捉摸的双轴晶相，被发现在一个大的区域的包装分数与多分散性相图。虽然我们的研究结果证实了在过去的实验观察报告的倾向，胶体分散体稍长针铁矿颗粒，他们不能重现直接各向同性到双轴向相变在这些实验中观察到的。
2020-03-22 cond-mat.soft
Modelling Polymerization-Induced Self Assembly (PISA)
在这项工作中，我们研究了聚合诱导的自组装通过计算机模拟。使用这个模型，胶束状态的相图被构建取决于聚合物浓度和各种反应条件下的组合物的不对称性。我们发现，如果反应是理想的受控自由基聚合（引发速度远大于传播速度，没有副反应，如终止或链转移），相图是没有什么不同的预合成的单分散双嵌段共聚物与一个不溶性嵌段。接下来，我们研究了两种慢启动的情况。我们发现，相图的变化显着：在降低引发速度，球形和圆柱形胶束的区域收缩，而囊泡/lamellate的区域扩大。这是因为在小的引发速度下，存在大量具有非常短的不溶性嵌段（甚至完全没有这种嵌段）的链，其不参与胶束的形成。因此，降低引发速度实质上通过使有效浓度更低（通过减少活性链的数量）和有效嵌段长度比更高（再次，因为活性链的数量变得更高，而单体的数量保持不变）来重新映射相图坐标。
2019-01-27 cond-mat.soft physics.chem-ph
Layering of magnetic nanoparticles at amorphous magnetic templates with perpendicular anisotropy
我们揭示了从稀释的水基铁磁流体中将尺寸为5 nm、15 nm和25 nm的单分散磁铁矿纳米颗粒组装到具有面外各向异性的非晶磁性模板上。从中子反射实验中，我们提取的密度分布，并表明粒子自组装成层的磁性表面。这些层对基底的清洁和冲洗非常稳定。层的密度由颗粒的剩磁磁矩决定并随其增加。
2020-06-11 cond-mat.soft
Morphological transitions of block copolymer micelles: implications for isoporous membrane ordering
本研究通过介观计算模拟，探讨了二嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装行为，揭示了聚合物浓度和溶剂亲和力变化引起的胶束形态转变，为优化等孔膜的制备提供了理论见解。
2023-04-08 cond-mat.soft physics.comp-ph
Modelling DNA Origami Self-Assembly at the Domain Level
我们提出了一个建模框架，和基本的模型参数化，在DNA结构域水平的DNA折纸折叠的研究。我们的方法是明确的动力学，并没有假设一个特定的折叠途径。每个钉的结合与自由能变化相关，自由能变化取决于钉序列、与相邻结构域同轴堆叠的可能性以及通过插入钉交叉来约束支架的熵成本。一个严格的热力学模型是很难实现的结果，复杂的，多连接的几何形状的支架：我们提出了一个解决这个问题的平面折纸。同轴堆叠和熵项，特别是当回路闭合指数被认为是大于那些理想链，引入钉书钉之间的相互作用。这些合作的相互作用导致预测的尖锐的组装过渡与显着的滞后，与实验观察是一致的。我们表明，该模型再现实验观察到的后果，减少钉浓度，加速冷却和缺乏钉。我们还提出了一个更简单的方法，给出了一致的结果，并可用于研究更广泛的系统，包括非平面折纸。
2016-01-24 cond-mat.soft q-bio.BM
Self-assembly of active amphiphilic Janus particles
在这篇文章中，我们研究了两亲性Janus粒子的二维稀悬浮液的现象。我们分析了聚集体的形态如何从它们的自组装中出现取决于主动力的强度和方向。我们系统地探索和对比的现象，从粒子与一系列有吸引力的补丁覆盖。最后，我们说明了胶体的几何形状和它们的相互作用的方向性可以用来控制组装的活性聚集体的物理性质，并提出了可能的策略，利用自推进作为自组装的可调驱动力。
2021-02-23 cond-mat.soft
Self-assembly of artificial microtubules
理解生物大分子复杂的自组装是一个重大的悬而未决的问题。微管是生物聚合物的一个例子，它具有与标准合成聚合物截然不同的特性，这些聚合物来自其分层结构。为了了解如何设计和构建具有类似微管特征的人工聚合物，我们初步研究了模型单体自组装成微管几何形状。我们的模型单体具有楔形形状，具有设计用于形成小管的横向和垂直结合位点。我们使用分子动力学模拟来研究一系列结合位点相互作用强度的组装过程。除了确定获得小管的最佳方案外，我们还计算了在广泛的相互作用强度范围内形成的结构图。出乎意料的是，我们发现螺旋小管的形式，即使单体的几何形状是为非螺旋小管设计的。我们提出了详细的动态的小管自组装过程中，并表明，相互作用的强度必须在一个有限的范围内，允许集群内的重排。我们扩展了以前的理论方法来处理我们的系统，并计算图中不同结构之间的边界。
2012-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Thermodynamic size control in curvature-frustrated tubules: Self-limitation with open boundaries
我们使用计算建模来研究几何受挫组件，其中的局部包装几何的子单元是不兼容的统一的，无应变的大规模组装的基于粒子的模型的组装热力学。该模型考虑离散的三角形亚基，驱动组件朝向一个封闭的，六边形有序的小管，但具有局部有利于负高斯曲率的几何形状。我们使用动态蒙特卡罗模拟和增强的采样方法来计算自由能景观和相应的自组装行为作为控制组装驱动力和挫折的大小的实验可访问的参数的函数。结果确定了有限温度自限制组装发生的参数范围，其中平衡组装尺寸分布在明确定义的有限尺寸附近急剧达到峰值。模拟还确定了两种机制，系统可以逃脱挫折和组装到无限的大小，并确定抑制无限增长的亚基的粒子尺度特性。
2021-09-02 cond-mat.soft
Examples of molecular self-assembly at surfaces
分子在表面的自组装可以由一系列物理机制引起。组装可以由分子间力或分子表面力或两者驱动;它可以导致处于平衡或动力学捕获的结构。在这里，我们回顾的例子，自组装在表面上已经研究的分子铸造在劳伦斯伯克利国家实验室的用户程序，专注于物理理解是什么原因在实验中看到的模式。一些明显不同的系统可以用类似的物理术语描述，这表明简单的因素-例如分子间结合的几何形状和能量尺度-是理解这些系统自组装的关键。
2014-12-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-assembly of DNA-functionalized colloids
接枝有单链DNA（ssDNA）链的胶体颗粒可以自组装成许多不同的晶体结构，其中ssDNA链的杂交在胶体之间产生稳定其结构的连接。根据颗粒的几何形状和大小、ssDNA链的接枝密度以及DNA序列的长度和选择，可以制造许多不同的晶体结构。然而，理解这些因素如何协同地促进DNA官能化纳米或微米尺寸的颗粒的自组装过程仍然是一个密集的研究领域。此外，由于自组装中的动力学瓶颈而导致的长距离结构的制造是额外的挑战。在这里，我们讨论了从理论和实验的最新进展，特别侧重于最近的模拟研究。
2015-06-16 cond-mat.soft
An active approach to colloidal self-assembly
在这篇综述中，我们讨论了自推进胶体颗粒的自组装的最新进展，并强调了一些最令人兴奋的结果，在这一领域的干活性物质的具体重点。我们通过胶体构建块的复杂性的镜头来探索这种现象。我们首先考虑各向同性球形粒子的行为。然后，我们讨论的情况下，两亲性和偶极Janus粒子。最后，我们展示了如何的胶体的几何形状和/或它们的相互作用的方向性可以用来控制组装的活性聚集体的物理性质，并建议可能的策略，如何利用活动作为一个可调的驱动力自组装。活性胶体的独特性质为下一代功能性环境传感微结构的设计提供了希望，这些微结构能够以自主和有针对性的方式执行特定任务。
2021-02-23 cond-mat.soft
Self-assembly of micro-machining systems powered by Janus micro-motors
本研究展示Janus胶体可在微转子周围自组装形成有序构型，最大化扭矩以实现自主旋转，从而构建无需外部动力的自驱动微加工系统。
2017-07-12 cond-mat.soft
Self-assembly of anisotropic particles on curved surfaces
该研究通过分子动力学模拟探究表面曲率与各向异性斑贴颗粒的耦合作用，揭示了丰富的几何相图与类玻璃态等独特结构，为材料设计提供了新的形貌调控空间。
2025-10-29 cond-mat.soft
Error-proof programmable self-assembly of DNA-nanoparticle clusters
我们从理论上研究了一种新的通用方案的可编程自组装的纳米粒子成所需的几何形状的集群。这个问题的动机是高选择性的DNA介导的胶体颗粒之间的相互作用的可行性。通过分析一个简单的通用模型和一个更现实的描述的DNA胶体系统，我们表明，它是可能的抑制系统的玻璃态行为，并使自组装几乎防错。该方案需要可拉伸的颗粒间连接体（例如足够长的DNA）和软排斥势的组合。计算了几种类型集群的干扰相位图和错误概率。我们的计划的实验实施的前景进行了讨论。PACS编号：81.16.Dn、87.14.Gg、36.40.Ei
2007-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Computational Study of Trimer Self-Assembly and Fluid Phase Behavior
采用平面直方图蒙特卡罗方法，确定了由一个中心吸引珠和两个排斥珠组成的三聚体颗粒的流体相图作为简单几何参数的函数。根据三聚体的状态和形状，得到了各种自组装结构，包括球形胶束状簇，细长簇和密集堆积的圆柱体。采用先进的模拟技术，以确定自组装结构和宏观相之间的过渡，使用热力学和结构的定义。颗粒几何形状的简单变化产生相行为的显著变化，范围从宏观流体相分离到分子尺度的自组装。在特殊情况下，自组装，拉长的集群和体相分离同时发生。我们的工作表明，调整粒子形状和相互作用可以产生具有受控结构的超结构。
2015-03-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometrically programmed self-limited assembly of tubules using DNA origami colloids
自组装是在纳米尺度上制造功能材料的最有前途的策略之一，但需要新的设计原则来制造自限制架构，而不是空间无限的周期性晶格结构。为了应对这一挑战，我们探讨了一个特定类别的自限性结构：圆柱形小管的可寻址组装和自封闭组装之间的权衡。我们使用DNA折纸制作三角形亚基，这些亚基具有特定的、价限的相互作用和设计的结合角，并研究它们组装成具有自限宽度的小管，其宽度远大于单个亚基的大小。在最简单的情况下，通过几何编程相邻子单元之间的二面角，从单个组分组装小管。我们表明，小管的长度可以达到许多微米，它们的平均宽度可以通过二面角规定。我们发现，有一个分布的宽度和手性的小管，我们合理化开发一个模型，认为有限的弯曲刚度的组装结构，以及自我封闭的机制。最后，我们证明了小管的分布可以通过增加亚基种类的数量来进一步塑造，从而增加组装的复杂性，并证明使用两个亚基种类成功地将可用的终态数量减少了一半。这些结果有助于阐明装配复杂性和几何形状在自限装配中的作用，并可以扩展到其他自限结构，如壳、环或三周期框架。
2022-03-02 cond-mat.soft
Self-assembly of "Mickey Mouse" shaped colloids into tube-like structures: experiments and simulations
通过实验和计算机模拟研究了三角形各向异性片状粒子的自组装。胶体颗粒在两步种子乳液聚合过程中合成，并且由以$\sim$ 90 $^{\circ}$的角度连接到两个粗糙叶的中心光滑叶组成，类似于“米老鼠”头的形状。由于重叠体积的差异，添加适当的洗脱剂仅在胶体的光滑叶之间诱导吸引相互作用，而两个粗糙叶充当空间约束。“米老鼠”颗粒的基本上平面的几何形状是哑铃形片状颗粒的第一几何偏差。这种新的几何形状预计将形成一维管状结构，而不是球形，基本上是零维胶束。在足够强的吸引力下，我们确实发现了管状结构，其核心是粘性叶，而非粘性叶则是空间约束，将生长限制在一个方向上，从而在实验和模拟中提供了具有明确直径但长度可变的管。在模拟中，我们发现管状碎片的内部结构可以是直的，也可以扭曲成所谓的Bernal螺旋。
2014-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-assembly of polymeric particles in Poiseuille flow: A hybrid Lattice Boltzmann / External Potential Dynamics simulation study
我们提出了一种混合模拟方法，它允许一个研究的动态演化的自组装（共）聚合物溶液中存在的流体动力学相互作用。该方法结合了一个既定的动态密度泛函理论的聚合物，占非局部字符的链动力学的水平的劳斯模型，外部势动力学（EPD）模型，与既定的Navier-Stokes求解器，格子玻尔兹曼（LB）方法。我们应用该方法研究了二维共聚物溶液中纳米粒子和囊泡在典型微通道Poiffille流动剖面中的自组装。模拟从完全混合的系统，突然淬火低于亚稳线。为了隔离墙所造成的影响，我们使用一个反向Poiffille流的几何形状与周期性的边界条件。我们确定了自组装的三个阶段，即，初始亚稳分解、颗粒成核和颗粒生长（熟化）。我们发现，（i）在剪切的存在下，液滴的成核被延迟的量大致成比例的剪切速率，（ii）剪切流大大增加了粒子融合的速率，（iii）在自组装的后期阶段，更强的剪切流可能会诱导不可逆的形状转换{ \em通过}手指的形成，特别是在囊泡系统。这些效应的结合导致颗粒聚集在泊肃叶流动剖面的中心附近，并且聚合物具有以流量最大值为中心的双峰分布。
2018-04-09 cond-mat.soft
Self-assembly of orthorhombic Fddd network in simple one-component liquids
三周期连续形态所产生的结果，在嵌段共聚物熔体中的微相分离迄今为止从未被观察到的自组装在系统中的颗粒与球对称的相互作用。我们报告了一个分子动力学模拟的两个简单的单组分的液体，自组装冷却到平衡正交连续网络形态与Fddd空间群对称再现的结构中观察到的嵌段共聚物。组成分子的几何形状与三重周期网络的形成无关的发现表明了这类相变的一般性质。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Evaporation-Driven Nanowire Self-Assembly in an Elongated Droplet
Helmholtz Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (IET-2), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心埃尔朗根-纽伦堡亥姆霍兹可再生能源研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
研究负载纳米线的细长液滴干燥过程，用介观晶格玻尔兹曼模拟，关注液滴几何形状等影响。发现细长液滴形状会致不均匀，增加纳米线吸引力可改善连通性但降低均匀性，增加长度则有双重益处，为印刷电子平衡电传输与结构均匀性提供指导。
2026-10-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Economical routes to size-specific assembly of self-closing structures
针对自闭合管状结构因热涨落产生多态性的问题，本文提出增加组分数以抑制偏离目标状态，并给出实现任意尺寸完全选择性的最小组分极限。
2024-01-12 cond-mat.soft
Self-Assembly on a Cylinder: A Model System for Understanding the Constraint of Commensurability
当晶格被限制在圆柱体的表面时，它必须具有与圆柱体周长相称的周期性结构。这种约束可能会阻碍系统，导致倾斜的晶格或结构与手性缝称为“线滑移”相，这两个都是稳定的各向同性粒子在平坦表面上的平衡。在这项研究中，我们使用分子动力学模拟，以寻找稳态结构的球形颗粒与短程排斥和长程吸引力远低于熔化温度。我们使用Lennard-Jones势和Morse势改变吸引力的范围，发现较短范围的吸引力有利于线滑移。我们开发了一个简单的模型，仅基于几何形状和键能来预测晶体或线滑移相何时出现，并找到合理的模拟协议。这个模型的简单性使我们能够理解可压缩性约束的影响，这种理解可能会扩展到更普遍的问题，即强约束空间中的自组装粒子。
2013-07-02 cond-mat.soft
Self-assembly of complex structures in colloid-polymer mixtures
如果粒子根据有利于多个长度尺度的各向同性对势相互作用，原则上可以通过自组装实现各种不同的复杂结构。我们提出，动机，并讨论了一个猜想的发生非平凡的（即，非三角形）排序的基础上，新引入的类双势，我们证明了胶体聚合物混合物的具体例子的能力。在研究二维胶体-聚合物混合物的相行为时，这也可以在实验中实现，我们观察到，非平凡的结构只发生在选定的密度附近，其中三角排序被抑制的对势。接近这些密度，大量不同的相自组装，对应于包含三角形，菱形，正方形，六边形和五边形瓷砖的瓷砖，并包括一些阿基米德瓷砖。我们得到的基态能量通过最小化相应的晶格总和相对于粒子的位置在一个单位细胞以及细胞的几何形状和验证所选阶段的发生在有限的温度下，通过使用布朗动力学模拟。所有报告的阶段应在实验中访问，此外，我们的工作提供了一个手册，如何找到复杂的对相互作用的参数空间中的非平凡阶段的区域。
2017-11-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Curvature-guided topology and self-assembly in chiral nematics and liquid-crystal colloids
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Renewable Energy Laboratory（国家可再生能源实验室）；Hiroshima University（广岛大学）；Universidade de Lisboa（里斯本大学）
综述了液晶胶体和受限向列相中曲率如何产生拓扑缺陷和孤子结构，并基于亏格、欧拉特征、锚定和手性提出统一框架，探讨其在自组装和功能材料中的应用。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
