微凝胶和纳米颗粒静电组装的统一描述
摘要：柔软响应微粒（如微胶球）与纳米颗粒（NPs）的组合产生了具有巨大潜力的高度多功能复合体，可用于从特定的聚光感应传感器到控制装载和释放的协议等应用。然而，迄今为止，这些微尺度网络与共分散的纳米物体之间的组装过程尚未在微观水平上进行研究，预先设计此类混合复合体的可能性因此无法实现。在这项工作中，我们将先进的数值模拟与实验相结合，以阐明当通过静电相互作用控制微胶微粒-纳米颗粒组装时发生的基本机制。我们发现，通过增加相互作用NP的数量，微胶的减胀程度会降低到最小尺寸，此后发生平台行为。当NP主要通过更外部链的折叠被吸附到微胶的晕层或NP 渗透到微胶内部时，这种情况会发生，从而诱导高分子网络的集体重组。通过改变微胶的性质（如交联剂的含量或电荷），以及NP的大小和电荷，我们进一步表明可以将微胶减胀曲线重新调整到一个单一的主曲线上，对于实验和模拟都适用，表明该过程完全由整个微球-纳米颗粒复合体的电荷控制。因此，我们的结果对于基础材料科学具有直接重要意义，并提供了用于定制技术感兴趣的混合设备的新工具。
作者：Francesco Brasili (1 and 2), Giovanni Del Monte (1 and 2), Angela Capocefalo (1 and 3), Edouard Chauveau (4), Elena Buratti (1 and 5), Stefano Casciardi (6), Domenico Truzzolillo (4), Simona Sennato (1 and 2), Emanuela Zaccarelli (1 and 2) ((1) Institute for Complex Systems of National Research Council, (2) Department of Physics of Sapienza University of Rome, (3) Department of Physical and Chemical Sciences of University of L`Aquila, (4) Laboratoire Charles Coulomb of CNRS-Universit''e de Montpellier, (5) Department of Chemical Pharmaceutical and Agricultural Sciences of University of Ferrara, (6) INAIL Research)
论文ID：2306.15617
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-06-28