二维(2D)晶体的形态,在二维弹性流体中成核、生长和整合,例如在巨大的囊泡膜中,由力学、渗透性和热收缩的相互作用决定。固体应变的减缓驱动了具有消失的高斯曲率(即可展域形状)的晶体的形成,并且相应地,在周围的2D流体中增强了高斯曲率。然而,在冷却生长晶体时,大的囊泡承受更大的膨胀和张力,因为它们的小面积与体积比减缓了水的渗透。鉴于此,来自马萨诸塞大学的Maria M. Santore研究了更精细的形状,例如,具有可弯曲但不可伸展花瓣的花。
文章要点:
1) 该研究证实,尽管它们的曲率更平缓,但会在大的囊泡上形成,而小的囊泡则含有紧凑的平面晶体,并且,这种尺寸依赖性与刚性球形模板上二维胶体晶体应变能的已知累积增长背道而驰;
2) 此外,该研究表明,膜内力学和加工的这种相互作用指向了可控制复杂形状的柔性分子晶体的可扩展生产。
参考资料:
Wan, H., Jeon, G., Xin, W. et al. Flower-shaped 2D crystals grown in curved fluid vesicle membranes. Nat. Commun.(2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47844-x
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47844-x