大规模合成胶体原子在近些年得到显著进步，近期人们发展了DNA包覆的胶体簇核材料，并且将这种材料称为patchy胶体簇（普通胶体粒子的表面经由物理或化学修饰后可以形成某些特定的功能区域,这些功能区域被形象地称作patch,相应的胶体即为patchy胶体），这种patchy胶体为胶体簇之间通过旋转特定角度实现直接成键和形状互补提供一种方法。比如，通过DNA介导的互锁过程，胶体量子簇之间能够组装形成立方金刚石等低维胶体结构。

有鉴于此，浦项科技大学Gi-Ra Yi等综述报道近些年合成patchy胶体簇材料、这些胶体簇的组装的实验进展和计算模拟进展。此外，对目前patchy胶体簇材料的合成相关进展和方法，以及这种patchy胶体簇可能在光子晶体、超材料、拓扑光子绝缘体、分离膜等领域具有应用前景。

本文要点：

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作者讨论胶体簇、patchy纳米粒子、patchy胶体簇的生成原理，对这些材料的关键特征、在实验过程中如何组装成为胶体超材料、相关理论计算模拟的发展进行总结。目前相关实验对patchy胶体簇进行丰富广泛研究，但是关于新型胶体结构的相关研究比较少，因为相关成像和纳米尺度的控制在实验中难以实现，因此作者主要关注微米和亚微米尺度的关键进展情况。

参考文献

You-Jin Kim, Jeong-Bin Moon, Hyerim Hwang, Youn Soo Kim, Gi-Ra Yi,* Advances in Colloidal Building Blocks: Toward Patchy Colloidal Clusters, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202203045

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202203045