解构与控制立方体粒子的自组装路径
软凝聚态物质
2026-05-05 v1
摘要
各向异性构建块自组装成复杂空间结构是材料科学中的重要设计策略，但各向异性相互作用如何影响早期生长和形成无序（非）平衡结构的机制仍不完全理解。本文实验演示了通过调节形状诱导的定向键束ngth 强度来改变立方体粒子的自组装路径。通过跟踪不同吸引力强度下小簇的生长动力学和内部重组，我们识别出三种自组装 regime：（i）核化和生长 regime：晶体簇的慢重组主导生长；（ii）动力学 regime：扩散限制生长，伴随动态立方体重组导致无序晶体簇；（iii）静态 regime：扩散限制生长的动力学被捕获的簇无法因定向键约束而重组。我们进一步表明，这些 regime 之间的转变是可逆的，并且允许路径工程控制结构和无序性。我们的结果揭示了定向键如何决定路径选择，为对可重构粒子、纳米和生物材料的合理设计提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2605.01859,
title = {Unraveling and controlling the self-assembly pathways of cubic colloids},
author = {Dillip Kumar Mohapatra and Teun W. J. Verouden and Janne-Mieke Meijer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01859},
year = {2026}
}