剪切下两性斑块纳米立方体的结构与动力学

斑块纳米立方体是具有简单形状且具有空间填充和多向键合特性的有趣材料。先前的研究揭示了在相图的固体区和液体区分别出现各种中尺度结构，如珠列晶体和棱柱状或分形状聚集体。最近的研究还表明，斑块纳米立方体悬浮液的中尺度结构属性（如平均聚簇大小 $\left\langle M \right\rangle$ 和取向有序性）与宏观粘度变化相关，主要源于不同斑块排列导致的聚簇形状差异。虽然已对纳米立方体在bulk中的自组装结构进行了众多研究，但关于其在纳米尺度空间或剪切下的自组装及其结构变化了解不多。在本研究中，我们使用分子动力学仿真结合多粒子碰撞动力学，考察了在两个平行板之间受限的单-和双-斑块自旋纳米立方体混合物在静止和剪切条件下的结构。我们考虑了两种不同的斑块排列和两种不同的缝宽 $H$ 以确定在体积分数恒定的情况下受限程度。我们发现两种独特的聚簇形貌在bulk条件下尚未观察到。在静止时，棱柱状聚集体的大小随 $H$ 的减小而增大，而分形状聚集体的大小保持不变。在弱剪切且强受限条件下，棱柱状聚集体保持更大的 $\left\langle M \right\rangle$，而分形状聚集体在bulk条件下更刚性且保持更大的 $\left\langle M \right\rangle$。