机构名称：
¥ 1.0
石器时代、青铜器时代和铁器时代是人类开始掌握这些自然界材料的历史时期。但是，如果我们只需按照需要排列原子，就能制造出具有特定特性的新材料，那会怎样呢？早在 1960 年，理查德·费曼就挑战我们“自下而上”思考，通过引导和操纵单个原子的排列来创造新材料 1。他邀请我们进入一个全新的物理学领域，在那里我们可以前所未有地控制新材料的性质和功能。虽然这在当时只是一个遥不可及的梦想，但现代实验合成技术的进步和纳米技术的革命已经让我们非常接近实现这个梦想。实现这一目标的一个有希望的方法是分层自组装，单个粒子自发组织成有序结构，也是自然界形成复杂生物功能结构的最重要策略。在这个过程中，材料的制备过程是先将原子组装成分子，再将分子组合成更大的单元，尺寸从几纳米到几微米不等，最后让这些悬浮在液体中的胶体结构块自组织成三维有序结构。这些自组装材料具有数十至数百纳米尺度的明确结构和极大的表面积体积比——这些特性使它们不仅非常适合光电、等离子体和光子应用，还非常适合催化和储能。这一策略的成功实施取决于合成和制造新型纳米颗粒和胶体颗粒的能力。尽管最近的进展已经产生了各种各样的新结构单元，这些单元的相互作用潜力可以从硬的到软的排斥的、吸引的、偶极的、形状各向异性的、不均匀的甚至自推进的，但尽管人们为开发新的合成路线付出了巨大的努力，但与化学家的分子“工具包”相媲美的无数可能的胶体结构单元中只有一小部分被制造出来。 提供更多关于胶体相互作用细节的评论包括参考文献 2 – 7 。 为了加速材料科学的进步，最好用理论预测来指导实验工作，以便
从预测模型到机器学习和胶体自组装的逆向工程
主要关键词
相关文件推荐
