顆粒狀或者分子式構(gòu)筑單元自組裝形成規(guī)整統(tǒng)一的多元化結(jié)構(gòu)，在生物體系和材料科學(xué)領(lǐng)域具有重要意義！
除了結(jié)構(gòu)規(guī)整的構(gòu)筑單元之外，結(jié)構(gòu)不規(guī)整的構(gòu)筑單元也可以自組裝形成精確的結(jié)構(gòu)。而且，那些形貌不規(guī)整的構(gòu)筑單元，反而使組裝結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出更多的多樣化。
有鑒于此，Martin Lenz和Thomas A. Witten通過最簡化模型，證明了短程相互作用的不規(guī)則顆粒是組裝形成纖維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。
圖1. 自組裝模型
模型表明，表面張力比較小時，幾何不穩(wěn)定性阻礙致密的多面體堆積形成，傾向于形成樹狀結(jié)構(gòu)。表面張力較大時，傾向于形成體相結(jié)構(gòu)。表面張力適中的時候，就會形成纖維狀自組裝結(jié)構(gòu)。
形貌的幾何不穩(wěn)定性對于纖維組裝過程的各種參數(shù)范圍起到重要影響，并賦予纖維亞穩(wěn)態(tài)特征。
圖2. 自組裝模型
圖3. 基于生長程序計算的團(tuán)聚物類型
1. Martin Lenz and Thomas A. Witten. Geometrical frustration yields fibre formation in self-assembly. Nature Physics 2017.
2. Gregory M. Grason . Self-assembly: Misfits unite. Nature Physics 2017.
