自组装 - Wikiwand
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自组装

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有机半导体喹吖啶酮的超分子链在石墨上自行组装的扫描隧道显微镜影像。
有机半导体喹吖啶酮的超分子链在石墨上自行组装的扫描隧道显微镜影像。

自组装(英语:Self-assembly,或译自我组装)是用来形容一无序系统在没有外部的干预下,由个别部件间之互动(如吸引和排斥,或自发生成化学键),而组成一个有组织的结构之过程。近年自组装特别吸引注意,因它提供自下而上(bottom-up)、可控制的方法组装原子或分子成较大的结构(像奈米结构、微型机器等)。

自组装至少有三个特征使其成为一个独特的概念

  • 有序性:首先,自组装的结构必须比单独的组成部分有序性更高,无论是形状还是自组装实体进行的任何行为。这一点与化学反应不同,在化学反应中,通常是朝着无序性状态转变的。
  • 相互作用:第二个特征就是像凡德瓦力(Van der Waals),毛细现象 (capillary action), π-π相互作用英语Pi interaction, 氢键(Hydrogen bond)这些弱相互作用,相对于传统的共价键离子键金属键在合成反应中起着重要的作用。它们决定了液体的物理性质,固体的可溶性,及生物膜的分子组装。
  • 组成结构:第三个特点是构建的基本单元不只包括原子、分子,还包括拥有不同化学构成、结构、功能的纳米级、微米级的结构。这些结构可以是通过传统化学反应形成,也可以是通过别的自组装而构成的。
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