由多个液-液临界点诱导的网络化相层级结构

纳米颗粒或胶体的功能化正越来越多地被用于开发可定制的“原子”。通过连接单链DNA进行功能化，可以直接控制纳米颗粒之间的结合，因为只有当单链的碱基序列互补时才会发生双链杂交。由四条单链DNA功能化的纳米颗粒和胶体可以被视为四面体网络形成原子和分子的设计类似物，不同之处在于连接的DNA链允许控制键合相对于核心尺寸的长度尺度。我们探索了一种实验实现的、由四条单链DNA功能化的纳米颗粒（四聚体）模型的行为，并表明这种单组分模型展现出丰富的相图，至少包含三个临界点和四个热力学上不同的非晶相。我们证明了额外的临界点属于伊辛普适类，就像普通的液-气临界点一样。致密相由层级互穿网络组成，类似于编织物。因此，DNA的键合特异性为生成具有多晶型行为的新型纳米网络材料提供了一条有效途径。网络互穿的概念有助于解释单组分系统中多个液相的产生，这被认为发生在一些原子和分子网络形成流体中，包括水和二氧化硅。