Long‐Range‐Ordered Assembly of Micro‐/Nanostructures at Superwetting Interfaces
Source abstract
Abstract
Abstract On‐chip integration of solution‐processable materials imposes stringent and simultaneous requirements of controlled nucleation and growth, tunable geometry and dimensions, and long‐range‐ordered assembly, which is challenging in solution process far from thermodynamic equilibrium. Superwetting interfaces, underpinned by programmable surface chemistry and topography, are promising for steering transport, dewetting, and microfluid dynamics of liquids, thus opening a new paradigm for micro‐/nanostructure assembly in solution process. Herein, assembly methods on the basis of superwetting interfaces are reviewed for constructing long‐range‐ordered micro‐/nanostructures. Confined capillary liquids, including capillary bridges and capillary corner menisci realized by controlling local wettability and surface topography, are highlighted for simultaneously attained deterministic patterning and long‐range order. The versatility and robustness of confined capillary liquids are discussed with assembly of single‐crystalline micro‐/nanostructures of organic semiconductors, metal‐halide perovskites, and colloidal‐nanoparticle superlattices, which lead to enhanced device performances and exotic functionalities. Finally, a perspective for promising directions in this realm is provided.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Perovskite Materials and Applications · Quantum Dots Synthesis And Properties · Nanomaterials and Printing Technologies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Key Laboratory of Bioinspired Smart Interfacial Science Technical Institute of Physics and Chemistry Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 P. R. China
Department of Chemical and Biomolecular Sciences National University of Singapore Singapore 117585 Singapore
School of Chemistry Beihang University Beijing 100191 P. R. China
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1038/3502323310.1038/35023233 ↗
2. 10.1038/3502322310.1038/35023223 ↗
3. 10.1039/c3977000057810.1039/c39770000578 ↗
4. 10.1063/1.9879910.1063/1.98799 ↗
5. 10.1021/cr100380z10.1021/cr100380z ↗
6. 10.1021/acs.chemrev.5b0016510.1021/acs.chemrev.5b00165 ↗
7. 10.1021/acs.chemrev.6b0016910.1021/acs.chemrev.6b00169 ↗
8. 10.1038/s41578-020-00274-910.1038/s41578-020-00274-9 ↗
9. 10.1126/science.aac552310.1126/science.aac5523 ↗
10. 10.1021/ja809598r10.1021/ja809598r ↗
11. 10.1126/science.122860410.1126/science.1228604 ↗
12. 10.1038/nature1250910.1038/nature12509 ↗
13. 10.1038/nnano.2014.14910.1038/nnano.2014.149 ↗
14. 10.1038/nnano.2015.9010.1038/nnano.2015.90 ↗
15. 10.1038/nphoton.2014.13410.1038/nphoton.2014.134 ↗
16. 10.1038/s41563-020-0778-510.1038/s41563-020-0778-5 ↗
17. 10.1038/s41467-020-15481-910.1038/s41467-020-15481-9 ↗
18. 10.1038/nmat107310.1038/nmat1073 ↗
19. 10.1038/nature1031310.1038/nature10313 ↗
20. 10.1038/nprot.2009.23410.1038/nprot.2009.234 ↗
21. 10.1126/science.283.5402.66110.1126/science.283.5402.661 ↗
22. 10.1126/science.116219310.1126/science.1162193 ↗
23. 10.1038/nmat161110.1038/nmat1611 ↗
24. 10.1038/nnano.2016.4110.1038/nnano.2016.41 ↗
25. 10.1038/nnano.2015.25010.1038/nnano.2015.250 ↗
26. 10.1038/natrevmats.2017.3610.1038/natrevmats.2017.36 ↗
27. 10.1002/anie.20100585310.1002/anie.201005853 ↗
28. 10.1002/adma.20120487310.1002/adma.201204873 ↗
29. 10.1039/c3cs35501b10.1039/c3cs35501b ↗
30. 10.1021/nl903423710.1021/nl9034237 ↗
31. 10.1021/la00007a07610.1021/la00007a076 ↗
32. 10.1016/j.colsurfa.2011.07.01310.1016/j.colsurfa.2011.07.013 ↗
33. 10.1073/pnas.160226011310.1073/pnas.1602260113 ↗
34. 10.1021/acsami.7b1574310.1021/acsami.7b15743 ↗
35. 10.1038/3982710.1038/39827 ↗
36. 10.1038/361026a010.1038/361026a0 ↗
37. 10.1021/jp011832210.1021/jp0118322 ↗
38. 10.1021/la053450j10.1021/la053450j ↗
39. 10.1021/jp060923210.1021/jp0609232 ↗
40. 10.1103/PhysRevLett.116.12450110.1103/PhysRevLett.116.124501 ↗
41. 10.1038/nature1034410.1038/nature10344 ↗
42. 10.1103/PhysRevLett.99.23450210.1103/PhysRevLett.99.234502 ↗
43. 10.1103/PhysRevLett.127.02450210.1103/PhysRevLett.127.024502 ↗
44. 10.1021/acs.langmuir.5b0045310.1021/acs.langmuir.5b00453 ↗
45. 10.1021/ja304751k10.1021/ja304751k ↗
46. 10.1002/adom.20130036910.1002/adom.201300369 ↗
47. 10.1038/4552110.1038/45521 ↗
48. 10.1038/nature0542710.1038/nature05427 ↗
49. 10.1038/nature1068310.1038/nature10683 ↗
50. 10.1002/adma.20130243910.1002/adma.201302439 ↗
51. 10.1002/adma.20140528910.1002/adma.201405289 ↗
52. 10.1002/adfm.20110060310.1002/adfm.201100603 ↗
53. 10.1002/adma.20110401910.1002/adma.201104019 ↗
54. 10.1002/adma.20120029410.1002/adma.201200294 ↗
55. 10.1002/adma.20130100310.1002/adma.201301003 ↗
56. 10.1021/nn303098n10.1021/nn303098n ↗
57. 10.1002/adfm.20120097110.1002/adfm.201200971 ↗
58. 10.1038/nnano.2016.17910.1038/nnano.2016.179 ↗
59. 10.1126/sciadv.150177910.1126/sciadv.1501779 ↗
60. 10.1038/ncomms835910.1038/ncomms8359 ↗
61. 10.1038/nmat211710.1038/nmat2117 ↗
62. 10.1038/nmat436410.1038/nmat4364 ↗
63. 10.1201/978042950624610.1201/9780429506246 ↗
64. 10.1021/ja044792z10.1021/ja044792z ↗
65. 10.1103/PhysRevLett.96.06610410.1103/PhysRevLett.96.066104 ↗
66. 10.1002/adma.20150595210.1002/adma.201505952 ↗
67. 10.1002/adma.20190529810.1002/adma.201905298 ↗
68. 10.1002/adma.20170314310.1002/adma.201703143 ↗
69. 10.1038/s41928-018-0101-510.1038/s41928-018-0101-5 ↗
70. 10.1038/s41467-018-03757-010.1038/s41467-018-03757-0 ↗
71. 10.1038/nmat365010.1038/nmat3650 ↗
72. 10.1038/s41563-019-0340-510.1038/s41563-019-0340-5 ↗
73. 10.1038/nmat151710.1038/nmat1517 ↗
74. 10.1038/nmat457610.1038/nmat4576 ↗
75. 10.1038/s41563-019-0582-210.1038/s41563-019-0582-2 ↗
76. 10.1038/nnano.2011.15910.1038/nnano.2011.159 ↗
77. 10.1103/PhysRevLett.109.01660110.1103/PhysRevLett.109.016601 ↗
78. 10.1038/nature2514810.1038/nature25148 ↗
79. 10.1038/s41563-020-0647-210.1038/s41563-020-0647-2 ↗
80. 10.1038/nature1385410.1038/nature13854 ↗
81. 10.1038/nature0918810.1038/nature09188 ↗
82. 10.1038/nature1487210.1038/nature14872 ↗
83. 10.1038/nmat475910.1038/nmat4759 ↗
84. 10.1103/PhysRevLett.103.12450210.1103/PhysRevLett.103.124502 ↗
85. 10.1002/adma.20150323510.1002/adma.201503235 ↗
86. 10.1002/adma.20160599310.1002/adma.201605993 ↗
87. 10.1038/ncomms773710.1038/ncomms7737 ↗
88. 10.1038/2549210.1038/25492 ↗
89. Kim S. · Phys. Rev. X · 2018 · 8 · 041046
90. 10.1002/smll.20150156310.1002/smll.201501563 ↗
91. 10.1002/adma.20170729110.1002/adma.201707291 ↗
92. 10.1016/j.cis.2017.04.00910.1016/j.cis.2017.04.009 ↗
93. 10.1038/s41467-019-11883-610.1038/s41467-019-11883-6 ↗
94. 10.1038/nchem.142210.1038/nchem.1422 ↗
95. 10.1038/s41570-019-0152-910.1038/s41570-019-0152-9 ↗
96. 10.1038/nphoton.2012.1110.1038/nphoton.2012.11 ↗
97. 10.1038/s41928-020-00513-510.1038/s41928-020-00513-5 ↗
98. 10.1038/natrevmats.2016.10010.1038/natrevmats.2016.100 ↗
99. 10.1038/nmat251010.1038/nmat2510 ↗
100. 10.1038/nphoton.2010.16010.1038/nphoton.2010.160 ↗