具有分子精度的各向异性片状粒子是构建具有高复杂度的各种介观结构的精妙构建基块。

有鉴于此，华南理工大学董学会教授报道了通过稳健和模块化的方法，制备了由一系列功能性多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）笼组成的分子片状团簇，这些笼具有精确的区域构型和组成。

文章要点

1）研究人员将不同功能的POSS分子粒子依次安装在具有预先设计的反应性手柄分布的POSS核上，模块化地构建了具有精确化学结构和精确区域构型的POSS基两亲性片状团簇库。基于精确调整组成，分子对称性和其他参数，这些斑块状簇可以组装成各种纳米结构，包括非常规的复杂球形相（即Frank-Kasperσ相和十二边形准晶相）。

2）随着亲水贴片尺寸的增大，研究人员记录到了从无序到六角填充圆柱体再到双陀螺体的转变序列，对应着界面曲率的逐渐减小。另一方面，组成相同但区域构型不同的区域异构体采用相似的分子堆积，但相稳定性不同，这是局部自分选过程的结果，以减轻过多的不利界面接触。

这些具有精准结构的分子片状团簇为揭示纳米尺度上基于各向异性球形构件的层次结构的形成和演化提供了一个模型体系。

Gang Li, et al, Molecular Patchy Clusters with Controllable Symmetry Breaking for Structural Engineering, ACS Nano, 2020

DOI：10.1021/acsnano.0c06189

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c06189