A multi-scale molecular dynamics study of the assembly of micron-size supraparticles from 30 nm alkyl-coated nanoparticles

文献情報

出版日 2013-04-09
DOI 10.1039/C3CP50523E
インパクトファクター 3.676
著者

Damien Thompson, Mateusz Sikora, Piotr Szymczak, Marek Cieplak


原文を見る

要旨

Atomistic and meso scale computer simulations of nanoparticle aggregation are combined to describe the self-assembly of supraparticles in bulk and on surfaces under vacuum conditions. At the nano scale, atomic resolution molecular dynamics simulations provide the structures of 30 nm-diameter nanoparticles bound to each other and to coated hydrophobic surfaces, through the physical contacting of their alkyl coats. This “molecular velcro” has been recently exploited in experiments to direct the aggregation of coated nanoparticles into stable assemblies on electronics platforms. Interaction potentials are extracted from the nano scale simulations and transferred to coarse grained Brownian dynamics simulations that describe multi-nanoparticle aggregation and surface deposition. The simulation results show that the large interaction area between 30 nm nanoparticles provides a strong driving force for assembly of strongly-welded, porous supraparticles under vacuum conditions. Interaction forces are significantly larger than those found in earlier simulations of the aggregation of smaller nanoparticles, indicating that supraparticle assembly using large 30 nm nanoparticles may be kinetically controlled. The porosity programmed into kinetic assembly may potentially benefit emerging applications of nanoparticle assemblies in medicine, in particular the development of nanostructured drug-eluting stent coatings. Future work will involve potential of mean force calculations in a variety of solvents to estimate the porosity obtainable for specific applications.

関連文献

Palladium-containing perovskites: recoverable and reuseable catalysts for Suzuki couplings

Martin D. Smith, Antonia F. Stepan, Chandrashekar Ramarao, Paul E. Brennan, Steven V. Ley

2003-09-30 Communication

DOI: 10.1039/B308465E

Porphyrin ring contraction: a one-pot reaction leading to divalent corroles

Christophe Jeandon, Romain Ruppert, Henry J. Callot

2004-04-02 Communication

DOI: 10.1039/B400812J

Supported choline hydroxide (ionic liquid) as heterogeneous catalyst for aldol condensation reactions

Sònia Abelló, Francisco Medina, Xavier Rodríguez, Yolanda Cesteros, Pilar Salagre, Jesús E. Sueiras, Didier Tichit, Bernard Coq

2004-04-01 Communication

DOI: 10.1039/B401448K

Nanoprobe implantation into mammalian cells by cationic transfection

Yan Zhao, Bryce Sadtler, Min Lin, Gregory H. Hockerman, Alexander Wei

2004-03-04 Communication

DOI: 10.1039/B317061F

Remarkable enhancement of reactivity of carbonyl compounds for polymerizations with non-activated aromatic hydrocarbons

Mikhail Zolotukhin, Serguei Fomine, Roberto Salcedo, Leonard Khalilov

2004-03-25 Communication

DOI: 10.1039/B317108F

Structural characterisation of the first mononuclear bismuth porphyrin

Bernard Boitrel, Zakaria Halime, Lydie Michaudet, Mohamed Lachkar, Loïc Toupet

2003-09-30 Communication

DOI: 10.1039/B309615G

Room temperature borylation of arenes and heteroarenes using stoichiometric amounts of pinacolborane catalyzed by iridium complexes in an inert solvent

Tatsuo Ishiyama, Yusuke Nobuta, John F. Hartwig, Norio Miyaura

2003-10-22 Communication

DOI: 10.1039/B311103B

“Green”-enzymatic synthesis of pegylated phenolic macromer and polymer

Ferdinando Bruno, Virinder S. Parmar, Jayant Kumar, Arthur C. Watterson, Kethinni G. Chittibabu, Lynne A. Samuelson

2004-03-02 Communication

DOI: 10.1039/B400404C

Engineering silver(i) coordination networks through hydrogen bonding

Tara J. Burchell, Dana J. Eisler, Richard J. Puddephatt

2004-03-18 Communication

DOI: 10.1039/B400523F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-イチチルビフェニルはどのように合成されますか?

3-イチチルビフェニルは、ビフェニルとイチプロピオニトリルを回収率約90%で反応させて合成されます。触媒は通常、亜リチウムホウ素を用います。

5668-93-93-Ethylbiphenyl
化合物よくある質問

8-溴-5-三氟甲基喹啉はどのように合成されますか?

8-溴-5-三氟甲基喹啉は、5-トリフルオロメチル-2-メチル-1,3-ベンゼンジオールをブロモエタノールと反応させて生成します。この反応は塩基性条件下で行われ...

917251-92-48-Bromo-5-(trifluoro...
化合物よくある質問

ジメチル4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ドioxaborolan-2-基)-2,6-ピリジンジカルボイル酸フェニルアミニドの代替品はありますか?

ジメチル4-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ドioxaborolan-2-基)-2,6-ピリジンジカルボイル酸フェニルアミニドの代替品としては、4-...

741709-66-0Dimethyl 4-(4,4,5,5-...
化合物よくある質問

N-(3,5-ヘキサクロロ-4-ピリドインイル)-8-メチオキシ-5-キノリンカーボン酸の市場動向や研究トレンドはどのようなものでしょうか?

N-(3,5-ヘキサクロロ-4-ピリドインイル)-8-メチオキシ-5-キノリンカーボン酸の市場動向は、主に産業用途での需要により影響を受けます。研究トレンドとし...

199871-63-1N-(3,5-Dichloro-4-py...
化合物よくある質問

イソステアロイルグリセリルは安全ですか?

イソステアロイルグリセリルは一般的に安全性が高いとされていますが、過度な使用や個人差により皮�owsん炎などの反応が起こる可能性があります。使用前に医師に相談す...

222723-55-92-[(5Z,8Z,11Z,14Z)-5...
化合物よくある質問

1-(二苯甲基)-3,3-二氟-氮杂环丁烷の市場動向や研究トレンドはどうですか?

1-(二苯甲基)-3,3-二氟-氮杂环丁烷の市場動向は、医薬品や合成化学の研究分野で注目を集めています。新興研究は、該当化合物の合成改良と生体内での作用メカニズ...

288315-02-61-Benzhydryl-3,3-dif...
化合物よくある質問

3-チオフェンスチオールの物理化学的性質は何ですか?

3-チオフェンスチオールのCAS番号は7774-73-4です。結晶性の白色粉末で、分子量は122.17です。この化合物は水に微溶解し、エタノールやジクロロメタン...

7774-73-43-Thiophenethiol
化合物よくある質問

2-Methyl-2-propanyl (2S)-2-(aminomethyl)-1-piperidinecarboxylateは安全ですか?

2-Methyl-2-propanyl (2S)-2-(aminomethyl)-1-piperidinecarboxylateは一定の安全性基準を満たしていま...

475105-35-22-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

CAS番号1316822-90-8の化合物は安全ですか?

CAS番号1316822-90-8の化合物は安全性に関しては評価が不足していますが、一般的には生物学的に活性な物質であり、取り扱いには適切な安全防護措置が必要で...

1316822-90-8Gal beta(1-3)[Neu5Ac...
化合物よくある質問

Tert-butyl 2-(2-羟基乙基)哌嗪-1-羧酸はどのように保存すればよいですか?

Tert-butyl 2-(2-羟基乙基)哌嗪-1-羧酸は、冷暗所で保存し、直射日光から遠ざけてください。容器は密閉し、高湿度や高温を避けて保管してください。

517866-79-4Tert-butyl 2-(2-hydr...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。