各向异性粒子的计算机设计及其组装结构的模拟

• 作者: 燕立唐 郭若海
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 计算机模拟 纳米粒子 胶体 补丁粒子 自组装
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 2513-2519
• 页数: 7页
• 分类号: TQ311
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.07.013

摘要

通过对各向异性粒子表面“补丁”的类型、数量、位置等因素进行设计和调控，研究了各向异性粒子的定向可控自组装。对表面修饰的球、棒等粒子的自组装行为模拟表明，其组装结构取决于粒子本身的各向异性及表面“补丁”的性质，并且可以通过合理设计得到目标微结构。如果使用动态共价键将分子链接枝到粒子表面，可以得到具有动态响应性质及有序组装结构的“智能”材料。另外，基于生物分子螺旋结构的仿生设计，在粒子表面设计修饰上特定的互补的“补丁”对，得到了可调整螺距和半径的螺旋组装结构，可用于制备具有不同催化或光学活性的手性材料。这些研究表明，通过合理设计粒子表面性质，可以制备出具有特定目标结构和性质的粒子组装结构，极大地拓宽了纳米粒子、胶体粒子在生物、医药和光电器件材料等方面的应用范围。