两亲性纳米立方体在静止与剪切下的结构形成
软凝聚态物质
2023-05-24 v1
摘要
我们利用分子动力学（MD）模拟与动力学蒙特卡洛（KMC）计算，研究了两亲性纳米立方体在静止与剪切条件下的自组装。这些粒子同时具有相互作用各向异性和形状各向异性，是研究折叠蛋白与 DNA 功能化纳米粒子的有价值模型。纳米立方体可自组装成多种有限尺寸的聚集体，从棒状到自避免随机游走，取决于疏水面的数量与位置。我们的研究聚焦于含有多斑块与单斑块立方体的悬浮液，并系统改变二者比例。当结合能与热能相当时，聚集体仅由少数立方体组成，自发地结合/解离。然而，当结合能超过热能时，会出现高度稳定的聚集体。一般而言，自组装簇的平均聚集数随疏水面数量增加而增加，随单斑块立方体比例增加而减小。在受剪切的悬浮液中，纳米立方体簇间更频繁的碰撞导致更快的聚集动力学，但也导致更小的终端稳态平均簇尺寸。MD 与 KMC 模拟结果高度一致，且对速率核的分析能够识别导致（剪切诱导的）簇生长与破碎的主要机制。
引用
@article{arxiv.2305.14172,
title = {Structure Formation of Amphiphilic Nanocubes at Rest and Under Shear},
author = {Takahiro Yokoyama and Yusei Kobayashi and Noriyoshi Arai and Arash Nikoubashman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14172},
year = {2023}
}