Erforschung von Synthesemethoden für weiche Materie-Quasikristalle

LIU Yaohong ,  

XIE Mingsi ,  

CHEN Peng ,  

LIU Heng ,  

JIA Gaojun ,  

ZHANG Chunxiu ,  

YU Haifeng ,  

摘要

Weiche Materie-Quasikristalle werden durch molekulare Selbstassemblierung realisiert, was ihnen einzigartige Vorteile im Design und in der Steuerung verleiht, die Synthese erheblich erleichtert und neue Wege zur Herstellung von mehrskaligen, geordneten und funktionalen Materialien eröffnet. Derzeit wurden in weichen Materialsystemen wie Dendrimeren, ABC-Dreiarm-Sternpolymeren, Blockcopolymeren, Tensiden und binären kolloidalen Nanopartikeln quasikristalline Phasen beobachtet, die meist dodekafach-achsensymmetrische Quasikristalle bilden. Die Forschung an weichen Materie-Quasikristallen überschneidet sich mit supramolekularer Chemie, organischer Chemie, Kolloidchemie, Polymerchemie und Physik der weichen Materie. Die Ausbildung von weichen Materie-Quasikristallen beruht auf komplexem molekularem Design und der Steuerung hierarchischer Selbstassemblierungsstrukturen. Als neues Selbstassemblierungssystem bietet ihre einzigartige aperiodische Struktur neue Ansätze für das Design funktionaler Materialien. Obwohl in Blockcopolymeren, Dendrimere und anderen weichen Materialien einige Beispiele von Quasikristallen gefunden wurden, befindet sich die Erforschung der Entstehungsprinzipien von Quasikristallen noch im Stadium der Strukturanalyse zufälliger Produkte. Die Frage, wie man einen Quasikristall von Grund auf neu entwirft und synthetisiert, stellt Wissenschaftler weiterhin vor Herausforderungen. Basierend auf dem Verständnis von Legierungsquasikristallen erfordert die Forschung an weichen Materie-Quasikristallen die Etablierung neuer Forschungsparadigmen, die die Gestaltung und Synthese neuer thermodynamisch stabiler oder langzeitmetastabiler Strukturen erheblich beschleunigen können und Materialquellen und -wege für deren Untersuchung in anderen Bereichen bereitstellen. Dieser Artikel gibt einen systematischen Überblick über die Grundkonzepte und den Forschungsstand zu Quasikristallen, fasst die Bildungsbedingungen und typische Fälle weicher Materie-Quasikristalle zusammen, legt den Schwerpunkt auf Aufbau-Strategien und schlägt zwei Konstruktionsansätze vor: die auf Erfahrungswerten basierende Annäherungsmethode für Quasikristalle und die auf theoretischen Berechnungen basierende retrosynthetische Methode, welche als Referenz für das rationale Design und die funktionale Anwendung weicher Quasikristalle dient.

关键词

weiche Materie-Quasikristalle;Selbstassemblierung;Synthese;zwölffache Rotationssymmetrie;quasiperiodische Struktur

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website