Name: origami inspired self-assembly of patterned and reconfigurable particles
Uploaded: 2013-02-04T09:53:00
Duration: 12 min 33 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles at JoVE.com

Мы признаем, финансирование из NSF в виде грантов CMMI 0854881 и 1066898 контбет. Авторы выражают благодарность Мэтью Mullens за полезные советы.

<ol>
	<li>Syms, R. R. A., Yeatman, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+3-dimensional+microstructures+using+rotation+by+surface-tension+forces.">Self-assembly of 3-dimensional microstructures using rotation by surface-tension forces.</a> Electronics Letters. 29 (8), 662-664 (1993).</li><li>Smela, E., Inganas, O., Lundstrom, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+folding+of+micrometer-size+structures.">Controlled folding of micrometer-size structures.</a> Science. 268 (5218), 1735-1738 (1995).</li><li>Ebefors, T., Kalvesten, E., Stemme, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+small+radius+joints+based+on+thermal+shrinkage+of+polyimide+in+V-grooves+for+robust+self-assembly+3D+microstructures.">New small radius joints based on thermal shrinkage of polyimide in V-grooves for robust self-assembly 3D microstructures.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 8, 188-194 (1998).</li><li>Syms, R. R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotational+self-assembly+of+complex+microstructures+by+the+surface+tension+of+glass.">Rotational self-assembly of complex microstructures by the surface tension of glass.</a> Sensors and Actuators A. 65, 238-243 (1998).</li><li>Prinz, V. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free-standing+and+overgrown+InGaAs/GaAs+nanotubes,+nanohelices+and+their+arrays.">Free-standing and overgrown InGaAs/GaAs nanotubes, nanohelices and their arrays.</a> Physica E. 6, 828-831 (2000).</li><li>Vaccaro, P. O., Kubota, K., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain-driven+self-positioning+of+micromachined+structures.">Strain-driven self-positioning of micromachined structures.</a> Applied Physics Letters. 78 (19), 2852-2854 (2001).</li><li>Schmidt, O. G., Eberl, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotechnology:+Thin+solid+films+roll+up+into+nanotubes.">Nanotechnology: Thin solid films roll up into nanotubes.</a> Nature. 410, 168 (2001).</li><li>Kladitis, P. E., Linderman, R. J., Bright, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solder+self-assembled+micro+axial+flow+fan+driven+by+a+scratch+drive+actuator+rotary+motor.">Solder self-assembled micro axial flow fan driven by a scratch drive actuator rotary motor.</a> , 598-601 (2001).</li><li>Gracias, D. H., Kavthekar, V., Love, J. C., Paul, K. E., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+micrometer-scale,+patterned+polyhedra+by+self-assembly.">Fabrication of micrometer-scale, patterned polyhedra by self-assembly.</a> Advanced Materials. 14 (3), 235-238 (2002).</li><li>Dahlmann, G. W., Yeatman, E. M., Young, P., Robertson, I. D., Lucyszyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication,+RF+characteristics+and+mechanical+stability+of+self-assembled+3D+microwave+inductors.">Fabrication, RF characteristics and mechanical stability of self-assembled 3D microwave inductors.</a> Sensors and Actuators A. 97-98, 215-220 (2002).</li><li>Patterson, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+scanning+micromirror+with+angular+comb+drive+actuation.">A scanning micromirror with angular comb drive actuation.</a> , 544-547 (2001).</li><li>Syms, R. R. A., Yeatman, E. M., Bright, V. M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Tension-Powered+Self-Assembly+of+Microstructures-The+State-of-the-Art.">Surface Tension-Powered Self-Assembly of Microstructures-The State-of-the-Art.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 12 (4), 387-417 (2003).</li><li>Kubota, K., Fleischmann, T., Saravanan, S., Vaccaro, P. O., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+microstage+using+micro-origami+technique+on+GaAs.">Self-assembly of microstage using micro-origami technique on GaAs.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 42, 4079-4083 (2003).</li><li>Boncheva, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Templated+self-assembly:+Formation+of+folded+structures+by+relaxation+of+pre-stressed,+planar+tapes.">Templated self-assembly: Formation of folded structures by relaxation of pre-stressed, planar tapes.</a> Advanced Materials. 17 (5), 553-557 (2005).</li><li>Hong, Y. K., Syms, R. R. A., Pister, K. S. J., Zhou, L. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design,+fabrication+and+test+of+self-assembled+optical+corner+cube+reflectors.">Design, fabrication and test of self-assembled optical corner cube reflectors.</a> Journal of Micromechanics and Microengneering. 15, 663-672 (2005).</li><li>Arora, W. J., Nichol, A. J., Smith, H. I., Barbastathis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+folding+to+achieve+three-dimensional+nanostructures:+Nanopatterned+silicon+nitride+folded+with+stressed+chromium+hinges.">Membrane folding to achieve three-dimensional nanostructures: Nanopatterned silicon nitride folded with stressed chromium hinges.</a> Applied Physics Letters. 88, 053108 (2006).</li><li>Leong, T. G., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Dimensional+Fabrication+at+Small+Size+Scales.">Three-Dimensional Fabrication at Small Size Scales.</a> Small. 6 (7), 792-806 (2010).</li><li>Wang, M. -. F., Maleki, T., Ziaie, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+self-assembled+3D+microelectrode+array.">A self-assembled 3D microelectrode array.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 035013 (2010).</li><li>Ionov, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+microorigami:+self-folding+polymer+films.">Soft microorigami: self-folding polymer films.</a> Soft Matter. 7, 6786-6791 (2011).</li><li>Randall, C. L., Gultepe, E., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-folding+devices+and+materials+for+biomedical+applications.">Self-folding devices and materials for biomedical applications.</a> Trends in Biotechnology. 30 (3), 138-146 (2012).</li><li>Gimi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembled+three+dimensional+radio+frequency+(RF)+shielded+containers+for+cell+encapsulation.">Self-assembled three dimensional radio frequency (RF) shielded containers for cell encapsulation.</a> Biomedical Microdevices. 7 (4), 341-345 (2005).</li><li>Cho, J. H., Azam, A., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+dimensional+nanofabrication+using+surface+forces.">Three dimensional nanofabrication using surface forces.</a> Langmuir. 26 (21), 16534-16539 (2010).</li><li>Pandey, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Algorithmic+design+of+self-folding+polyhedra.">Algorithmic design of self-folding polyhedra.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (50), 19885-19890 (2011).</li><li>Leong, T. G., Benson, B. R., Call, E. K., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thin+film+stress+driven+self-folding+of+microstructured+containers.">Thin film stress driven self-folding of microstructured containers.</a> Small. 4 (10), 1605-1609 (2008).</li><li>Leong, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetherless+thermobiochemically+actuated+microgrippers.">Tetherless thermobiochemically actuated microgrippers.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (3), 703-708 (2009).</li><li>Cho, J. H., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+lithographically+patterned+nanoparticles.">Self-assembly of lithographically patterned nanoparticles.</a> Nano Letters. 9 (12), 4049-4052 (2009).</li><li>Azam, A., Laflin, K., Jamal, M., Fernandes, R., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-folding+micropatterned+polymeric+containers.">Self-folding micropatterned polymeric containers.</a> Biomedical Microdevices. 13 (1), 51-58 (2011).</li><li>Azam, A., Leong, T. G., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compactness+determines+the+success+of+cube+and+octahedron+self-assembly.">Compactness determines the success of cube and octahedron self-assembly.</a> PLoS One. 4 (2), e4451 (2009).</li><li>Harsh, K., Lee, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+for+solder+self-assembled+MEMS.">Modeling for solder self-assembled MEMS.</a> Proceedings of SPIE. 3289, 177-184 (1998).</li><li>Syms, R. R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Equilibrium+of+hinged+and+hingeless+structures+rotated+using+surface+tension+forces.">Equilibrium of hinged and hingeless structures rotated using surface tension forces.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 4 (4), 177-184 (1995).</li><li>Leong, T. G., Lester, P. A., Koh, T. L., Call, E. K., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+tension-driven+self-folding+polyhedra.">Surface tension-driven self-folding polyhedra.</a> Langmuir. 23, 8747-8751 (2007).</li><li>Harsh, K. F., Bright, V. M., Lee, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solder+self-assembly+for+three-dimensional+microelectromechanical+systems.">Solder self-assembly for three-dimensional microelectromechanical systems.</a> Sensors and Actuators A. 77, 237-244 (1999).</li><li>Nikishkov, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Curvature+estimation+for+multilayer+hinged+structures+with+initial+strains.">Curvature estimation for multilayer hinged structures with initial strains.</a> Journal of Applied Physics. 94 (8), 5333-5336 (2003).</li><li>He, H. Y., Guan, J. J., Lee, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+oral+delivery+device+based+on+self-folding+hydrogels.">An oral delivery device based on self-folding hydrogels.</a> Journal of Controlled Release. 110 (2), 339-346 (2006).</li><li>Luchnikov, V., Sydorenko, O., Stamm, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-rolled+polymer+and+composite+polymer/metal+micro-+and+nanotubes+with+patterned+inner+walls.">Self-rolled polymer and composite polymer/metal micro- and nanotubes with patterned inner walls.</a> Advanced Materials. 17, 1177-1182 (2005).</li><li>Bassik, N., Abebe, B. T., Laflin, K. E., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photolithographically+patterned+smart+hydrogel+based+bilayer+actuators.">Photolithographically patterned smart hydrogel based bilayer actuators.</a> Polymer. 51 (26), 6093-6098 (2010).</li><li>Jamal, M., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentially+photo-crosslinked+polymers+enable+self-assembling+microfluidics.">Differentially photo-crosslinked polymers enable self-assembling microfluidics.</a> Nature Communications. 2 (527), 1-6 (2011).</li><li>Harazim, S. M., Xi, W., Schmidt, C. K., Sanchez, S., Schmidt, O. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+applications+of+large+arrays+of+multifunctional+rolled-up+SiO/SiO2+microtubes.">Fabrication and applications of large arrays of multifunctional rolled-up SiO/SiO2 microtubes.</a> Journal of Materials Chemistry. 22, 2878-2884 (2012).</li><li>Randall, C. L., Kalinin, Y. V., Jamal, M., Shah, A., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-folding+immunoprotective+cell+encapsulation+devices.">Self-folding immunoprotective cell encapsulation devices.</a> Nanomedicine. 7 (6), 686-689 (2011).</li><li>Kalinin, Y. V., Randhawa, J. S., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+dimensional+chemical+patterns+for+cellular+self-organization.">Three dimensional chemical patterns for cellular self-organization.</a> Angewandte Chemie. 50 (11), 2549-2553 (2011).</li><li>Randhawa, J. S., Keung, M. D., Tyagi, P., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+actuation+of+microstructures+by+surface+chemical+modification+of+thin+film+bilayers.">Reversible actuation of microstructures by surface chemical modification of thin film bilayers.</a> Advanced Materials. 22 (3), 407-410 (2010).</li><li>Bassik, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzymatically+triggered+actuation+of+miniaturized+tools.">Enzymatically triggered actuation of miniaturized tools.</a> Journal of the American Chemical Society. 132, 16314-16317 (2010).</li></ol>

Нет конфликта интересов объявлены.

Наши стиле оригами процесс сборки является универсальным и может быть использован для синтеза различных 3D статические и реконфигурируемые частиц с широким спектром материалов, форм и размеров. Кроме того, способность точно картина датчиков и электронных модулей на этих частиц имеет важное значение для оптики и электроники. В отличие от неоднородной частицы, сформированные альтернативные методы, где модели являются относительно неточными, эта методика обеспечивает возможность синтезировать точно узорные частиц. В поверхностное натяжение на основе сборки, использование сжижения уплотнение петли гарантирует, что частицы хорошо запечатана и механически жесткое после сборки (на охлаждение). Ранее мы отметили, что швы герметичны даже для малых молекул 39,40. Электроосаждение тонким слоем Au после сборки может обеспечить дополнительную прочность и повышения утечки природе доказательства по швам. Тонкая пленка стресса на основе складывающиеся полезен для приложений, в которых гоimuli реагировать складывающиеся требуется, например, в microgrippers, которые были использованы для выполнения в пробирке и в естественных биологических проб и погрузо-разгрузочных операций в области робототехники. Хотя конкретные методики, описанной здесь, могут быть использованы для создания реконфигурируемых microgrippers, что только закрыть один раз, соответствующее выбору материалов и методов управления стрессом в бислоя может быть использована для захвата также создать устройства, которые могут быть сконфигурированы в течение нескольких циклов 37, 41. Изюминкой использования остаточного напряжения для питания этих устройств является то, что они не требуют никаких тросов или проводов и поэтому имеют отличную маневренность чтобы приведения в труднодоступных местах. Кроме того, за счет выбора полимерных триггеры, стимулы реагировать поведение может быть включен целый ряд стимулов, включая ферменты 42 до включить автономные функции, имеющие отношение к робототехнике и хирургии.

<table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента </td><td> Компания </td><td> Номер в каталоге </td><td> Комментарии </td></tr><tr><td> 950 Poly A11 метилметакрилата </td><td> Микро-Chem </td><td> M230011 </td><td> Жертвенный слой </td></tr><tr><td> Хромированная вольфрамовые стержни </td><td> РД Матис компании </td><td> CRW-2 </td><td> Испарение источник Cr </td></tr><tr><td> Медные пули </td><td> Alfa Aesar </td><td> 7440-50-8 </td><td> Испарение источник Cu </td></tr><tr><td> Золотая пуля </td><td> Alfa Aesar </td><td> 7440-57-5 </td><td> Испарение источник Au </td></tr><tr><td> SPR 220 7,0 </td><td> Ром энд Хаас </td><td> 10016640 </td><td> Положительные фоторезиста </td></tr><tr><td> S серии 1800 фоторезистов </td><td> Ром энд Хаас </td><td></td><td> Положительная рhotoresist </td></tr><tr><td> Megaposit MF-26 разработчиков </td><td> Ром энд Хаас </td><td> 10016574 </td><td> Разработчик для SPR 220 7,0 фоторезиста </td></tr><tr><td> Microposit 351 разработчиков </td><td> Ром энд Хаас </td><td> 10016653 </td><td> Разработчик для S серии 1800 фоторезистов </td></tr><tr><td> Никель сульфамат </td><td> Техника Инк </td><td> 030175 </td><td> Покрытие решение для Ni </td></tr><tr><td> Techni Solder Mate NF 820 60/40 RTU </td><td> Техника Инк </td><td> 330681 </td><td> Покрытие решение для Pb-Sn петли </td></tr><tr><td> APS 100 Copper травителя </td><td> Transene Компания Инк </td><td> 021221 </td><td> Медь травителя </td></tr><tr><td> CRE 473 Хром травителя </td><td> Transene Компания Инк </td><td> 040901 </td><td> Хром травителя </td></tr><tr><td> 1-метил-2-Pyrollidinone (NMP) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> M79603 </td><td> Высокая температура кипения органических растворителей для Pb-Sn шарнира основе Убирающиеся </td></tr><tr><td> Indalloy 5RMA потока </td><td> Индия корпорейшн оф Америка </td><td> FL28372 </td><td> Химическая, который очищает поверхность припоя и препятствует окислению для хорошего Pb-Sn оплавления </td></tr></tbody></table>

origami inspired self-assembly of patterned and reconfigurable particles

Есть множество методов, таких как фотолитография, электронно-лучевой литографии и мягкой литографии, которые могут быть использованы для именно модель двумерной (2D) структуры. Эти технологии зрелые, обладают высокой точностью и многие из них могут быть реализованы в высокой пропускной способности образом. Мы используем преимущества плоской литографии и объединить их с собой складные методы 1-20 котором физических сил происходит от поверхностного натяжения или остаточных напряжений, используется для кривой или раз планарных структур в трехмерном (3D) структуры. Поступая таким образом, мы делаем возможным массовое производство именно узорные статические и реконфигурируемые частиц, которые сложно синтезировать. В этой статье мы подробно визуализировать экспериментальных протоколов для создания узорной частиц, в частности, (а) постоянно соединены, полые, многогранники, что самостоятельно собрать и самостоятельно уплотнение за счет минимизации поверхностной энергии петли сжиженного 21-23и (б) захваты, что самостоятельно раз за счет остаточных напряжений питания петли 24,25. Конкретный протокол, описанный может быть использован для создания частиц с общим размером от микрона до сантиметра масштабов длины. Кроме того, произвольные узоры могут быть определены на поверхности частиц коллоидного значение в науке, электронике, оптике и медицине. В целом, концепция самоорганизации механических твердых частиц с самоуплотняющимися петли применяется, с некоторыми изменениями процесса, к созданию частиц даже меньше, 100 нм, длина весов 22, 26 и с различными материалами, включая металлы 21 , полупроводники 9 и полимеры 27. Что касается остаточных напряжений питания срабатывания реконфигурируемых устройств захвата, наш конкретный протокол используется хром петли, имеющие отношение к устройствам с размерами от 100 мкм до 2,5 мм. Однако, в целом, концепция такого троса без остаточных напряженийпитание срабатывания может быть использован с альтернативным высокого напряжения материалов, таких как heteroepitaxially хранение полупроводниковых пленок 5,7 до возможности создавать еще меньшие наноразмерных устройств захвата.

Watch this Scientific Journal Video about Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles at JoVE.com

Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles

Мы описываем детали эксперимента по синтезу узорные и реконфигурируемые частиц из двухмерных (2D) прекурсоров. Эта методика может быть использована для создания частиц в различных формах, включая многогранники и, схватив устройств на масштабах, начиная от микро-до сантиметра масштабе.

Вдохновленные оригами самосборки Узорчатое и Reconfigurable Частицы

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

Формирование упорядоченных биомолекулярных структур по самосборки коротких пептидов

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Self-assembly of Complex Two-dimensional Shapes from Single-stranded DNA Tiles

Самоорганизация сложных двумерных фигур из одноцепочечной ДНК Плитка

Current methods in DNA nano-architecture have successfully engineered a variety of 2D and 3D structures using principles of self-assembly. In this ...

Preparation of Mica and Silicon Substrates for DNA Origami Analysis and Experimentation

Подготовка слюды и кремниевых подложках для ДНК оригами анализа и экспериментированию

The designed nature and controlled, one-pot synthesis of DNA origami provides exciting opportunities in many fields, particularly nanoelectronics. Many of ...

Grafting Multiwalled Carbon Nanotubes with Polystyrene to Enable Self-Assembly and Anisotropic Patchiness

Прививка многостенными углеродными нанотрубками с полистирола для самостоятельной сборки и анизотропной пятнистость

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a ...

Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

Жидкости клеточной просвечивающей электронной микроскопии для отслеживания самостоятельной сборки наночастиц

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

Fabrication of Spherical and Worm-shaped Micellar Nanocrystals by Combining Electrospray, Self-assembly, and Solvent-based Structure Control

Изготовление сферических и червь образный мицеллярный нанокристаллов путем объединения электроспрей, самостоятельной сборки и на основе растворителей структуры управления

Micellar nanocrystals (micelles with encapsulated nanocrystals) have become an emerging major class of nanobiomaterials. We describe a method of ...

Bio-inspired Polydopamine Surface Modification of Nanodiamonds and Its Reduction of Silver Nanoparticles

Био вдохновил Polydopamine поверхности модификация наноалмазов и его сокращение наночастиц серебра

Surface functionalization of nanodiamonds (NDs) is still challenging due to the diversity of functional groups on the ND surfaces. Here, we demonstrate a ...

Gene-therapy Inspired Polycation Coating for Protection of DNA Origami Nanostructures

Генная терапия вдохновил поликатион покрытие для защиты ДНК оригами наноструктур

DNA origami nanostructures hold an immense potential to be used for biological and medical applications. However, low-salt conditions and nucleases in ...

Synthesis of Monodisperse Cylindrical Nanoparticles via Crystallization-driven Self-assembly of Biodegradable Block Copolymers

Синтез монодисперсных цилиндрических наночастиц с помощью кристаллизации управляемой самосборки биоразлагаемых блоков copolymers

The production of monodisperse cylindrical micelles is a significant challenge in polymer chemistry. Most cylindrical constructs formed from diblock ...

DNA Origami-Mediated Substrate Nanopatterning of Inorganic Structures for Sensing Applications

ДНК Оригами-Оригами-Оригами Субстрат Nanopatterning неорганических структур для зондирования приложений

Structural DNA nanotechnology provides a viable route for building from the bottom-up using DNA as construction material. The most common DNA ...