Hydrogen-bonded structure and mechanical chiral response of a silver nanoparticle superlattice

超晶格 材料科学 纳米颗粒 化学物理 静水压力 体积模量 氢键 纳米尺度 纳米技术 结晶学 复合材料 分子 热力学 化学 光电子学 有机化学 物理
作者
Bokwon Yoon,W. D. Luedtke,R. N. Barnett,Jianping Gao,Anil Desireddy,Brian E. Conn,Terry P. Bigioni,Uzi Landman
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:13 (8): 807-811 被引量:135
标识
DOI:10.1038/nmat3923
摘要

Self-assembled nanoparticle superlattices-materials made of inorganic cores capped by organic ligands, of varied structures, and held together by diverse binding motifs-exhibit size-dependent properties as well as tunable collective behaviour arising from couplings between their nanoscale constituents. Here, we report the single-crystal X-ray structure of a superlattice made in the high-yield synthesis of Na(4)Ag(44)(p-MBA)(30) nanoparticles, and find with large-scale quantum-mechanical simulations that its atomically precise structure and cohesion derive from hydrogen bonds between bundledp-MBA ligands. We also find that the superlattice's mechanical response to hydrostatic compression is characterized by a molecular-solid-like bulk modulus B(0) = 16.7 GPa, exhibiting anomalous pressure softening and a compression-induced transition to a soft-solid phase. Such a transition involves ligand flexure, which causes gear-like correlated chiral rotation of the nanoparticles. The interplay of compositional diversity, spatial packing efficiency, hydrogen-bond connectivity, and cooperative response in this system exemplifies the melding of the seemingly contrasting paradigms of emergent behaviour 'small is different' and 'more is different'.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
林小乌龟完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
李爱国应助zero采纳,获得10
2秒前
星城浮轩发布了新的文献求助10
2秒前
science完成签到,获得积分10
3秒前
bazinga完成签到,获得积分10
3秒前
赘婿应助haruki采纳,获得10
3秒前
大尾猫完成签到,获得积分10
4秒前
sally发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
ding应助苏山采纳,获得10
4秒前
三泥完成签到,获得积分10
4秒前
咕咕咕咕咕完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
Leisle发布了新的文献求助30
5秒前
syyy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
无糖零脂完成签到,获得积分10
5秒前
科目三应助why采纳,获得10
6秒前
慕青应助稳重大山采纳,获得20
6秒前
LlLly发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Chris应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
云泽发布了新的文献求助10
8秒前
1121完成签到,获得积分10
8秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
阿飞应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
慢慢完成签到 ,获得积分10
9秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
HuC发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252555
关于积分的说明 17561575
捐赠科研通 5496802
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898973
邀请新用户注册赠送积分活动 1875591
关于科研通互助平台的介绍 1716453