Designing a Bernal Spiral from Patchy Colloids
Source abstract
Abstract
A model potential for colloidal building blocks is defined with two different types of attractive surface sites, described as complementary patches and antipatches. A Bernal spiral is identified as the global minimum for clusters with appropriate arrangements of three patch-antipatch pairs. We further derive a minimalist design rule with only one patch and antipatch, which also produces a Bernal spiral. Monte Carlo simulations of these patchy colloidal building blocks in the bulk are generally found to corroborate the global optimization results.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Pickering emulsions and particle stabilization · Surfactants and Colloidal Systems · Material Dynamics and Properties
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
University Chemical Laboratories, Lensfield Road, Cambridge CB2 1EW, United Kingdom
Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Delhi, Hauz Khas, New Delhi 110 016, India
References (54)
Show source-provided references
1. Parak W. J. · Science · 2011 · 334 · 135910.1126/science.1215080 ↗
2. Edwards E. W. · Macromol. Chem. Phys. · 2007 · 208 · 43910.1002/macp.200600655 ↗
3. Glotzer S. C. · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 55710.1038/nmat1949 ↗
4. Yang S.-M. · J. Mater. Chem. · 2008 · 18 · 217710.1039/b716393b ↗
5. Calvo F. · Nanoscale · 2012 · 4 · 108510.1039/C1NR10679A ↗
6. Wales D. J. · 2003
7. Wales D. J. · Int. Rev. Phys. Chem. · 2006 · 25 · 23710.1080/01442350600676921 ↗
8. Wales D. J. · Adv. Chem. Phys. · 2000 · 115 · 1
9. Noro M. G. · J. Chem. Phys. · 2000 · 113 · 294110.1063/1.1288684 ↗
10. Malins A. · J. Phys.: Condens. Matter · 2009 · 21 · 425103
11. Vliegenthart G. A. · J. Chem. Phys. · 2000 · 112 · 536410.1063/1.481106 ↗
12. Taffs J. · J. Phys.: Condens. Matter · 2010 · 22 · 104119
13. Wales D. J. · ChemPhysChem · 2010 · 11 · 249110.1002/cphc.201000233 ↗
14. Pawar A. B. · Macromol. Rapid Commun. · 2010 · 31 · 15010.1002/marc.200900614 ↗
15. Kern N. · J. Chem. Phys. · 2003 · 118 · 988210.1063/1.1569473 ↗
16. Zhang Z. · Nano Lett. · 2004 · 4 · 140710.1021/nl0493500 ↗
17. Wilber A. W. · J. Chem. Phys. · 2009 · 131 · 17510110.1063/1.3243580 ↗
18. Almarza N. G. · Mol. Phys. · 2011 · 109 · 6510.1080/00268976.2010.523521 ↗
19. Ngo T. T. · Appl. Phys. Lett. · 2006 · 88 · 24192010.1063/1.2206111 ↗
20. Romano F. · J. Chem. Phys. · 2011 · 134 · 17450210.1063/1.3578182 ↗
21. Yang S. · Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. · 2004 · 101 · 1378610.1073/pnas.0403724101 ↗
22. Doye J. P. K. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2007 · 9 · 219710.1039/b614955c ↗
23. Hloucha M. · J. Cryst. Growth · 2001 · 232 · 19510.1016/S0022-0248(01)01151-4 ↗
24. 10.1039/C2FD20070H10.1039/C2FD20070H ↗
25. Bernal J. D. · Proc. R. Soc. London, A · 1964 · 280 · 29910.1098/rspa.1964.0147 ↗
26. Deer W. A. · 1992
27. Bronger W. · J. Less-Common Met. · 1972 · 27 · 7310.1016/0022-5088(72)90106-3 ↗
28. Zheng C. · J. Am. Chem. Soc. · 1990 · 112 · 378410.1021/ja00166a012 ↗
29. Steinhardt P. J. · Phys. Rev. B · 1983 · 28 · 78410.1103/PhysRevB.28.784 ↗
30. Nelson D. R. · Phys. Rev. B · 1983 · 28 · 551510.1103/PhysRevB.28.5515 ↗
31. Campbell A. I. · Phys. Rev. Lett. · 2005 · 94 · 20830110.1103/PhysRevLett.94.208301 ↗
32. Liu Y. · J. Phys. Chem. B · 2011 · 115 · 723810.1021/jp109333c ↗
33. Chen Q. · Science · 2011 · 331 · 19910.1126/science.1197451 ↗
34. Sciortino F. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 2194210.1021/jp052683g ↗
35. Toledano J. C. F. · Soft Matter · 2009 · 5 · 239010.1039/b818169a ↗
36. Pacheco-Contreras R. · J. Phys. Chem. A · 2012 · 116 · 523510.1021/jp3023925 ↗
37. Wales, D. J.; Doye, J. P. K.; Dullweber, A.; Hodges, M. P.; Naumkin, F. Y.; Calvo, F.; Hernández-Rojas, J.; Middleton, T. F.The Cambridge Cluster Databasehttp://www-wales.ch.cam.ac.uk/CCD.html, 2012.
38. Doye J. P. K. · Science · 1996 · 271 · 48410.1126/science.271.5248.484 ↗
39. Doye J. P. K. · J. Phys. B · 1996 · 29 · 485910.1088/0953-4075/29/21/002 ↗
40. Romano F. · Nat. Commun. · 2012 · 3 · 97510.1038/ncomms1968 ↗
41. Pellegrini M. · Proteins · 1997 · 28 · 51510.1002/(SICI)1097-0134(199708)28:4<515::AID-PROT5>3.0.CO;2-8 ↗
42. Liu H. · Phys. Rev. Lett. · 2009 · 103 · 01810110.1103/PhysRevLett.103.018101 ↗
43. Mie G. · Ann. Phys., Berlin · 1903 · 316 · 65710.1002/andp.19033160802 ↗
44. ten Wolde P. R. · Science · 1997 · 277 · 197510.1126/science.277.5334.1975 ↗
45. Wales D. J. · Phil. Trans. Roy. Soc. A · 2005 · 363 · 35710.1098/rsta.2004.1497 ↗
46. Chakrabarti D. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2009 · 11 · 197010.1039/b818054g ↗
47. Stoddard S. D. · Phys. Rev. A · 1973 · 8 · 150410.1103/PhysRevA.8.1504 ↗
48. Li Z. · Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. · 1987 · 84 · 661110.1073/pnas.84.19.6611 ↗
49. Wales D. J. · J. Phys. Chem. A · 1997 · 101 · 511110.1021/jp970984n ↗
50. Wales D. J. · Science · 1999 · 285 · 136810.1126/science.285.5432.1368 ↗
51. Wales, D. J.GMIN: A Program for Basin-Hopping Global Optimisationhttp://www-wales.ch.cam.ac.uk/GMIN/, 2012.
52. Nocedal J. · Math. Comput. · 1980 · 35 · 77310.1090/S0025-5718-1980-0572855-7 ↗
53. Diestel R. · 201010.1007/978-3-642-14279-6 ↗
54. Even S. · 201110.1017/CBO9781139015165 ↗