具有边界的胶体表面、顶点Boojum缺陷与向列相胶体的嵌套弹性自组装

胶体粒子的自组装有望成为一种强大的复合材料制造技术，但仍面临对后续结构控制有限的挑战。我们开发了一种新型向列相胶体，它们是具有边界数学表面的物理类似物，在平坦时与分子取向场相互作用而不诱导缺陷。然而，由薄纳米箔制成的它们可以被塑形，以促使形成自补偿缺陷，这些缺陷驱动由向列相主体介导的预编程弹性相互作用。为展示这一点，我们将纳米箔包裹在金字塔的所有三角形侧面上，除了其正方形底面。由此产生的锥体诱导出具有相反分数刺猬荷符号的点缺陷，自发地相对于远场指向矢排列，形成弹性偶极子和间距可调的嵌套组装体。塑形为八面体的纳米箔则作为弹性四极子相互作用。我们的发现可能推动低对称性胶体相的实现。