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胶体膜中手性筏的层级组织

软凝聚态物质 2014-09-10 v1

摘要

液 - 液相分离在纳米颗粒、蛋白质和胶体的悬浮液中普遍存在。除少数显著例外外,体相悬浮液中使表面张力最小化的液滴会不断聚结,尺寸无限增大,直至实现宏观尺度的相分离。相比之下,局限于界面、表面或膜的胶体、纳米颗粒或蛋白质的相行为要复杂得多。内含物会扭曲局部界面结构,导致产生与各向同性溶剂介导的众所周知的相互作用根本不同的相互作用。在此,我们研究了由不同手性胶体棒组成的单层膜中的液 - 液相分离。我们证明了胶体筏是二元胶体膜的普遍特征。我们通过可视化其组装动力学测量了筏的自由能景观。随后,我们量化了筏 - 筏之间的排斥相互作用,并将其与直接成像的筏诱导的膜畸变联系起来,证明了粒子手性在这种微相分离中起关键作用。在高密度下,筏组装成团簇晶体,并不断与背景储库交换单体棒以维持自限制尺寸。最后,我们证明了筏可以形成键以组装成更高阶的超结构。我们的工作表明,膜介导的液 - 液相分离可能与体相液体的特征行为根本不同。它概述了一种稳健的基于膜的途径,用于组装单分散液滴团簇,这是对现有体相悬浮液中发生的方法的补充。最后,它揭示了膜中的手性内含物获得了长程排斥相互作用,这可能在稳定有限尺寸的聚集体中发挥作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.2669,
  title  = {Hierarchical organization of chiral rafts in colloidal membranes},
  author = {Prerna Sharma and Andrew Ward and T. Gibaud and Michael F. Hagan and Zvonimir Dogic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.2669},
  year   = {2014}
}