自组装是各个组件通过改变形状、组件和相互作用将自身排列成有序结构的过程。它使我们能够在许多长度尺度上构建广泛的几何形式。然而，二维多边形纳米板自组装成具有隔间和走廊的扩展三维结构的潜力尚未被探索。

在本文中，近畿大学Tomonari Dotera展示了粗粒度蒙特卡洛模拟，证明六边形/三角形纳米板通过互补相互作用自组装成多面的、海绵状的“双连续多面体”（或无限多面体），其平坦的壁将空间分隔成一对相互渗透的迷宫。

文章要点

1）两个双连续多面体可以自组装：正则（或柏拉图式）Petrie-Coxeter 无限多面体（表示为 {6,4|4}）和半正则哈特“回转体”。后一种结构是手性的，有左手和右手版本。

2）研究人员证明 Petrie-Coxeter 组件是由两个互补的六角形纳米板群体构建的。此外，发现3D手性哈特环可以由装饰有区域选择性互补相互作用位点的相同非手性三角形纳米板组装而成。

3）组装好的 Petrie-Coxeter 和 Hart 多面体是两个最简单的三周期最小曲面（分别是 Schwarz 的原始曲面和 Schoen 的螺旋曲面）的多面版本，为那些广泛存在于合成和生物材料中的双连续纳米结构提供了替代途径。

参考文献

Hideaki Tanaka, et al, Programmable Self-Assembly of Nanoplates into Bicontinuous Nanostructures, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c11929

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c11929