Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с коллоидных кристаллов )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Коллоидный кристалл представляет собой заказал массив коллоидных частиц и мелкозернистых материалов , аналогичных стандартным кристаллом , чьи повторяющиеся субъединицы атомы или молекулы. [1] Естественный пример этого явления можно найти в драгоценном опале , где сферы кремнезема приобретают плотноупакованную локально-периодическую структуру при умеренном сжатии . [2] [3] Объемные свойства коллоидного кристалла зависят от состава, размера частиц, расположения упаковки и степени регулярности. Приложения включают фотонику , обработку материалов и изучение самосборки.и фазовые переходы .

Коллекция небольших 2D коллоидных кристаллов с границами зерен между ними. Стеклянные частицы сферической формы (диаметром 10 мкм) в воде.
Связность кристаллов в коллоидных кристаллах выше. Белые соединения указывают на то, что частица имеет шесть равноотстоящих соседей и, следовательно, является частью кристаллического домена.
Определение ИЮПАК
Сборка коллоидных частиц с периодической структурой, которая
соответствует симметрии, известной по молекулярным или атомным кристаллам.Примечание . Коллоидные кристаллы могут образовываться в жидкой среде или при
сушке суспензии частиц. [4]

Введение [ править ]

Коллоидный кристалл - это высокоупорядоченный массив частиц, который может формироваться на большом расстоянии (примерно до сантиметра). Такие массивы кажутся аналогичными своим атомным или молекулярным аналогам с учетом надлежащего масштабирования. Хороший естественный пример этого явления можно найти в драгоценном опале , где блестящие области чистого спектрального цвета являются результатом плотноупакованных доменов коллоидных сфер аморфного диоксида кремния SiO 2 (см. Иллюстрацию выше). Сферические частицы осаждаются в высококремнистых лужах и образуют высокоупорядоченные массивы после многих лет осаждения и сжатия в условиях гидростатического воздействия.и гравитационные силы. Периодические массивы сферических частиц образуют аналогичные массивы межузельных пустот, которые действуют как естественная дифракционная решетка для световых волн в фотонных кристаллах , особенно когда межузельный интервал имеет тот же порядок величины, что и падающая световая волна.[5] [6]

Истоки [ править ]

Происхождение коллоидных кристаллов восходит к механическим свойствам золей бентонита и оптическим свойствам слоев Шиллера в золях оксида железа . Предполагается, что эти свойства связаны с упорядочением монодисперсных неорганических частиц. [7] Монодисперсные коллоиды , способные образовывать дальние упорядоченные массивы, существующие в природе. Открытие У. М. Стэнли кристаллических форм вирусов табака и томатов является тому примером. Используя методы дифракции рентгеновских лучей , впоследствии было определено, что при концентрировании центрифугированием из разбавленной воды суспензии , эти вирусные частицы часто организовывались в высокоупорядоченные массивы.

Палочковидные частицы в вирусе табачной мозаики могли образовывать двумерную треугольную решетку , в то время как объемно-центрированная кубическая структура была сформирована из почти сферических частиц в томатном вирусе Bushy Stunt Virus. [8] В 1957 году в журнале Nature было опубликовано письмо с описанием открытия « Кристаллизующегося вируса насекомых » . [9] Известный как вирус Tipula Переливающимся, с обеих квадратных и треугольных решеток , происходящих на гранях кристалла, авторы вывели кубической гранецентрированной плотной упаковки из вирусных частиц. Этот тип упорядоченного массива также наблюдался в ячейке суспензии, где симметрия хорошо приспособлена к режиму воспроизводства в организме . [10] Ограниченное содержание генетического материала накладывает ограничение на размер кодируемого им белка . Использование большого количества одних и тех же белков для создания защитной оболочки согласуется с ограниченной длиной содержания РНК или ДНК . [11] [12]

В течение многих лет было известно, что из-за отталкивающих кулоновских взаимодействий электрически заряженные макромолекулы в водной среде могут демонстрировать дальнодействующие кристаллические корреляции, при этом расстояния между частицами часто значительно превышают диаметр отдельных частиц. Во всех случаях в природе одна и та же радужность вызвана дифракцией и конструктивной интерференцией видимых световых волн, что подпадает под закон Брэгга .

Из-за редкости и патологических свойств ни опал, ни какие-либо органические вирусы не пользовались большой популярностью в научных лабораториях. Ряд экспериментов по изучению физики и химии этих «коллоидных кристаллов» возник в результате применения простых методов, разработанных за 20 лет для получения синтетических монодисперсных коллоидов, как полимерных, так и минеральных, а также с помощью различных механизмов реализации и сохранения формирование их дальнего порядка.

Тенденции [ править ]

Коллоидные кристаллы привлекают повышенное внимание, в основном из-за их механизмов упорядочения и самосборки , кооперативного движения, структур, подобных тем, которые наблюдаются в конденсированных средах как жидкостей, так и твердых тел, а также структурных фазовых переходов . [13] [14] Фазовое равновесие было рассмотрено в контексте их физического сходство с соответствующим масштабированием , чтобы упругие твердые тела. Наблюдения за расстоянием между частицами показали уменьшение при упорядочении. Это привело к переоценке убеждений Ленгмюра о существовании долгосрочной привлекательности.составляющая межчастичного потенциала . [15]

Коллоидные кристаллы нашли применение в оптике в качестве фотонных кристаллов . Фотоника - это наука о генерации, управлении и обнаружении фотонов (пакетов света), особенно в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне , но также распространяется на ультрафиолетовую , инфракрасную и дальнюю инфракрасную части электромагнитного спектра . Наука фотоники включает в себя излучение , передачу , усиление, обнаружение, модуляцию и переключение световых волн в широком диапазоне частот и длин волн . Фотонные устройства включаютэлектрооптические компоненты, такие как лазеры (усиление света за счет вынужденного излучения излучения ) и оптическое волокно . Приложения включают в себя телекоммуникации , обработка информации, освещение, спектроскопии , голографии , медицине ( хирургия , коррекция зрения, эндоскопии ), военный (управляемый снаряд ) технологии , сельское хозяйство и робототехника .

Поликристаллические коллоидные структуры были определены как основные элементы субмикрометрового коллоидного материаловедения . [16] Молекулярная самосборка наблюдалась в различных биологических системах и лежит в основе формирования широкого спектра сложных биологических структур. Сюда входит новый класс механически превосходных биоматериалов, основанный на особенностях микроструктуры и конструкции, встречающихся в природе.

Основные механические характеристики и структуры биологической керамики, полимерных композитов , эластомеров и ячеистых материалов подвергаются переоценке с акцентом на биоинспирированные материалы и структуры. Традиционные подходы сосредоточены на методах создания биологических материалов с использованием обычных синтетических материалов. [17] Области применения были определены в синтезе биовдыхаемых материалов посредством процессов, характерных для биологических систем в природе. Это включает в себя самосборку компонентов в наномасштабе и развитие иерархических структур. [18]

Объемные кристаллы [ править ]

Агрегация [ править ]

Агрегация в коллоидных дисперсиях (или стабильных суспензиях) характеризуется степенью притяжения между частицами. [19] Для притяжения, сильного по сравнению с тепловой энергией (определяемой kT), броуновское движение создает необратимо флокулированные структуры со скоростью роста, ограниченной скоростью диффузии частиц . Это приводит к описанию с использованием таких параметров, как степень ветвления, ветвления или фрактальной размерности . Модель обратимого роста была построена путем модификации модели кластер-кластерной агрегации с конечной энергией притяжения между частицами. [20] [21]

В системах, где силы притяжения до некоторой степени ограничены, баланс сил приводит к равновесному разделению фаз , то есть частицы сосуществуют с равным химическим потенциалом в двух различных структурных фазах. О роли упорядоченной фазы как упругого коллоидного твердого тела свидетельствует упругая (или обратимая) деформация под действием силы тяжести. Эта деформация может быть определена количественно с помощью искажения от параметра решетки , или расстояния между частицами. [22]

Вязкоупругость [ править ]

Периодические упорядоченные решетки ведут себя как линейные вязкоупругие твердые тела при механических деформациях небольшой амплитуды . Группа Окано экспериментально коррелировала модуль сдвига с частотой стоячих мод сдвига, используя методы механического резонанса в ультразвуковом диапазоне (от 40 до 70 кГц). [23] [24] В колебательных экспериментах на более низких частотах (<40 Гц) основная мода вибрации, а также несколько частичных обертонов более высоких частот (или гармоник) наблюдались. В структурном отношении большинство систем демонстрируют явную нестабильность по отношению к образованию периодических доменов относительно ближнего порядка. Выше критической амплитуды колебаний пластическая деформация является основным способом структурной перестройки. [25]

Фазовые переходы [ править ]

Равновесные фазовые переходы (например, порядок / беспорядок), уравнение состояния и кинетика коллоидной кристаллизации активно изучаются, что привело к разработке нескольких методов управления самосборкой коллоидных частиц. [26] Примеры включают коллоидную эпитаксию и космические методы пониженной гравитации, а также использование градиентов температуры для определения градиента плотности. [27] Это несколько нелогично, поскольку температура не играет роли в определении фазовой диаграммы твердых сфер.. Однако монокристаллы твердых сфер (размер 3 мм) были получены из образца в режиме концентрации, который оставался бы в жидком состоянии в отсутствие градиента температуры. [28]

Фононная дисперсия [ править ]

На одном коллоидном кристалле была исследована фононная дисперсия нормальных мод колебаний с помощью фотонной корреляционной спектроскопии или динамического рассеяния света . Этот метод основан на релаксации или затухании флуктуаций концентрации (или плотности). Они часто связаны с продольными модами в акустической диапазоне. Заметное увеличение скорости звуковой волны (и, следовательно, модуля упругости ) в 2,5 раза наблюдалось при структурном переходе от коллоидной жидкости к коллоидному твердому телу или точке упорядочения. [29][30]

Линии Косселя [ править ]

При использовании одного объемно-центрированного кубического коллоидного кристалла появление линий Косселя на дифрактограммах использовалось для отслеживания начального зародышеобразования, а последующее движение вызвало искажение кристалла. Непрерывные или однородные деформации, происходящие за пределом упругости, создают «текучий кристалл», где плотность центров зародышеобразования значительно увеличивается с увеличением концентрации частиц. [31] Динамика решетки была исследована как для продольных, так и для поперечных мод . Тот же метод был использован для оценки кристаллизации.обработайте у края стеклянной трубки. Бывший можно считать аналогом гомогенной нуклеации событий в то время как последний будет ясно рассматриваться как гетерогенный событие нуклеации, будучи катализируемой по поверхности стеклянной трубки.

Темпы роста [ править ]

Малоугловое рассеяние лазерного света предоставило информацию о пространственных флуктуациях плотности или форме растущих кристаллических зерен. [31] [32] Кроме того, конфокальная лазерная сканирующая микроскопия использовалась для наблюдения за ростом кристаллов вблизи поверхности стекла. Электрооптические поперечные волны индуцируются импульсом переменного тока и контролируются с помощью спектроскопии отражения, а также рассеяния света. Кинетика коллоидной кристаллизации была измерена количественно, причем скорость зародышеобразования зависела от концентрации суспензии. [33] [34] [35] Аналогичным образом было показано, что скорость роста кристаллов линейно уменьшается с увеличением обратной концентрации.

Микрогравитация [ править ]

Эксперименты, проведенные в условиях микрогравитации на космическом корабле "Колумбия", предполагают, что типичная гранецентрированная кубическая структура может быть вызвана гравитационными напряжениями. Кристаллы, как правило, демонстрируют только ГПУ-структуру ( случайное наложение гексагонально плотно упакованных кристаллических плоскостей ), в отличие от смеси (ГПУ) и гранецентрированной кубической упаковки, когда дается достаточно времени для достижения механического равновесия под действием гравитационных сил на Земле . [36] Стекловидные (неупорядоченные или аморфные ) коллоидные образцы полностью кристаллизовались в условиях микрогравитации менее чем за две недели.

Тонкие пленки [ править ]

Двумерные ( тонкопленочные ) полуупорядоченные решетки исследованы с помощью оптического микроскопа , а также собраны на поверхности электродов . Цифровая видеомикроскопия выявила наличие равновесной гексатической фазы, а также фазовый переход первого рода из жидкости в гексатик и из гексатика в твердое тело. [37] Эти наблюдения согласуются с объяснением, что плавление может происходить через развязывание пар решеточных дислокаций .

Дальний порядок [ править ]

Дальний порядок наблюдается в тонких пленках коллоидных жидкостей под маслом-с граненым краем формирующегося монокристалла в выравнивании с диффузными полосами узора в жидкой фазе. Структурные дефекты непосредственно наблюдались в упорядоченной твердой фазе, а также на границе твердой и жидкой фаз. Подвижные дефекты решетки наблюдались посредством брэгговских отражений из-за модуляции световых волн в поле деформации дефекта и накопленной в нем энергии упругой деформации. [16]

Дефекты подвижной решетки [ править ]

Все эксперименты привели по крайней мере к одному общему выводу: коллоидные кристаллы действительно могут имитировать свои атомные аналоги в соответствующих масштабах длины (пространственного) и времени (временного). Сообщалось, что в тонких пленках коллоидных кристаллов под маслом с помощью простого оптического микроскопа в мгновение ока мелькают дефекты . Но количественное измерение скорости его распространения представляет собой совершенно другую задачу, которая измеряется примерно со скоростью звука .

Несферические кристаллы на основе коллоидов [ править ]

Кристаллические тонкие пленки из несферических коллоидов были получены с использованием методов конвективной сборки. Коллоидные формы включали гантели, полусферы, диски и сфероцилиндры. [38] [39] Могут быть получены как чисто кристаллические, так и пластичные кристаллические фазы, в зависимости от соотношения сторон коллоидной частицы. Низкое соотношение сторон, такое как выпуклость, глазное яблоко и несферические коллоиды, похожие на снеговиков, которые спонтанно самоорганизуются в массив фотонных кристаллов с высокой однородностью. [40] Частицы были кристаллизованы как в виде 2D (т.е. монослой), так и 3D (т.е. многослойной) структуры. [41] [42] [43] [44] [45]Наблюдаемые ориентации решетки и частиц экспериментально подтвердили ряд теоретических работ по конденсированным фазам несферических объектов. Сборку кристаллов из несферических коллоидов можно также направить с помощью электрических полей. [46]

Приложения [ править ]

Фотоника [ править ]

Технологически коллоидные кристаллы нашли применение в мире оптики в качестве материалов с фотонной запрещенной зоной (ФЗЗ) (или фотонных кристаллов ). Синтетические опалы, а также формы инверсных опалов образуются либо естественным осаждением, либо приложенными силами, и оба достигают аналогичных результатов: структуры с дальним порядком, которые обеспечивают естественную дифракционную решетку для световых волн с длиной волны, сравнимой с размером частиц. [47]

Новые PBG материалы формируются из opal- полупроводника - полимерных композитов , как правило , с использованием упорядоченной решетки , чтобы создать упорядоченный массив отверстий (или пор) , который оставил позади после удаления или разложения исходных частиц. Остаточные полые сотовые структуры обеспечивают относительный показатель преломления (отношение матрицы к воздуху), достаточный для селективных фильтров . Жидкости с переменным показателем преломления или жидкие кристаллы, вводимые в сеть, изменяют соотношение и ширину запрещенной зоны.

Такие частотно-чувствительные устройства могут быть идеальными для оптического переключения и частотно-селективных фильтров в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной частях спектра, а также для антенн с более высокой эффективностью на частотах микроволновых и миллиметровых волн.

Самостоятельная сборка [ править ]

Самосборка - это наиболее распространенный термин, используемый в современном научном сообществе для описания спонтанной агрегации частиц (атомов, молекул, коллоидов , мицелл и т. Д.) Без влияния каких-либо внешних сил. [18] Известно, что большие группы таких частиц собираются в термодинамически стабильные, структурно четко определенные массивы, весьма напоминающие одну из 7 кристаллических систем, используемых в металлургии и минералогии (например, гранецентрированная кубическая, объемноцентрированная кубическая и т. Д. .). Принципиальное различие в равновесной структуре заключается в пространственном масштабе элементарной ячейки (или параметре решетки) в каждом конкретном случае.

Самосборка молекул широко распространена в биологических системах и составляет основу множества сложных биологических структур. Сюда входит новый класс механически превосходных биоматериалов, основанный на микроструктурных особенностях и конструкциях, встречающихся в природе. Таким образом, самосборка также становится новой стратегией в химическом синтезе и нанотехнологиях. [17] Молекулярные кристаллы, жидкие кристаллы, коллоиды, мицеллы, эмульсии , полимеры с разделением фаз, тонкие пленки и самоорганизованные монослои - все это представляет собой примеры типов высокоупорядоченных структур, которые получают с использованием этих методов. Отличительная черта этих методов - самоорганизация.

См. Также [ править ]

  • Рост кристаллов
  • Кристальная структура
  • Керамическая инженерия
  • Ограниченная диффузией агрегация
  • Наноматериалы
  • Наночастицы
  • Зарождение
  • Фотонный кристалл
  • Опал
  • Золь-гель

Ссылки [ править ]

  1. ^ Pieranski, Pawel (1983). «Коллоидные кристаллы». Современная физика . 24 : 25–73. Bibcode : 1983ConPh..24 ... 25P . DOI : 10.1080 / 00107518308227471 .
  2. ^ Джонс, JB; Сандерс, СП; Сегнит, ER (1964). «Структура опала». Природа . 204 (4962): 990. Bibcode : 1964Natur.204..990J . DOI : 10.1038 / 204990a0 .
  3. ^ Дарраг, PJ,др., Опал, Scientific American, Vol. 234, стр. 84, (1976)
  4. ^ Сломковский, Станислав; Алеман, Хосе V; Гилберт, Роберт G; Гесс, Майкл; Хори, Казуюки; Джонс, Ричард Джи; Кубиса, Пшемыслав; Мейзель, Ингрид; Морманн, Вернер; Пенчек, Станислав; Степто, Роберт Ф. Т. (2011). «Терминология полимеров и процессов полимеризации в дисперсных системах (Рекомендации IUPAC 2011)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 83 (12): 2229–2259. DOI : 10.1351 / PAC-REC-10-06-03 .
  5. ^ Удача, W. (1963). "Über Bragg-Reflexe mit sichtbarem Licht an monodispersen Kunststofflatices. II". Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie . 67 : 84. DOI : 10.1002 / bbpc.19630670114 .
  6. ^ Хилтнер, П. Энн; Кригер, Ирвин М. (1969). «Дифракция света на упорядоченных подвесах». Журнал физической химии . 73 (7): 2386. DOI : 10.1021 / j100727a049 .
  7. Перейти ↑ Langmuir, Irving (1938). «Роль сил притяжения и отталкивания в образовании тактоидов, тиксотропных гелей, белковых кристаллов и коацерватов». Журнал химической физики . 6 (12): 873–896. Bibcode : 1938JChPh ... 6..873L . DOI : 10.1063 / 1.1750183 .
  8. ^ Бернал, JD; Fankuchen, I (1941). «Рентгеновские и кристаллографические исследования препаратов вирусов растений: I. Введение и подготовка образцов. I. Способы агрегации вирусных частиц» . Журнал общей физиологии . 25 (1): 111–46. DOI : 10,1085 / jgp.25.1.111 . PMC 2142030 . PMID 19873255 .  
  9. ^ Уильямс, Робли С .; Смит, Кеннет М. (1957). «Кристаллизующийся вирус насекомых». Природа . 179 (4551): 119–20. Bibcode : 1957Natur.179..119W . DOI : 10.1038 / 179119a0 . PMID 13400114 . 
  10. ^ Уотсон, JD, Молекулярная биология гена, Benjamin, Inc. (1970)
  11. ^ Стэнли, WM (1937). «Кристаллическая форма белка вируса табачной мозаики». Американский журнал ботаники . 24 (2): 59–68. DOI : 10.2307 / 2436720 . JSTOR 2436720 . 
  12. ^ Нобелевская лекция: Изоляция и свойства кристаллического TMV (1946)
  13. ^ Мюррей, Черри A .; Гриер, Дэвид Г. (1996). «Видеомикроскопия монодисперсных коллоидных систем». Ежегодный обзор физической химии . 47 : 421–462. Bibcode : 1996ARPC ... 47..421M . DOI : 10.1146 / annurev.physchem.47.1.421 .
  14. ^ Гриер, Дэвид G .; Мюррей, Черри А. (1994). «Микроскопическая динамика замерзания в переохлажденных коллоидных жидкостях». Журнал химической физики . 100 (12): 9088. Bibcode : 1994JChPh.100.9088G . DOI : 10.1063 / 1.466662 .
  15. Перейти ↑ Russel, WB, et al., Eds. Коллоидные дисперсии (Cambridge Univ. Press, 1989) [см. Обложку]
  16. ^ a b Ссылка 14 в Mangels, JA и Messing, GL, Eds., Формирование керамики, микроструктурный контроль за счет консолидации коллоидов, IA Aksay, Advances in Ceramics, Vol. 9, стр. 94, Proc. Амер. Керамический Soc. (1984)
  17. ^ a b Whitesides, G .; Mathias, J .; Сето, К. (1991). «Молекулярная самосборка и нанохимия: химическая стратегия синтеза наноструктур» . Наука . 254 (5036): 1312–9. Bibcode : 1991Sci ... 254.1312W . DOI : 10.1126 / science.1962191 . PMID 1962191 . 
  18. ^ a b Dabbs, Daniel M .; Аксай, Ильхан А. (2000). «Самостоятельная сборка керамики, полученная методом сложной жидкостной модели». Ежегодный обзор физической химии . 51 (1): 601–22. Bibcode : 2000ARPC ... 51..601D . DOI : 10.1146 / annurev.physchem.51.1.601 . PMID 11031294 . S2CID 14113689 .  
  19. ^ Обер, Клод; Каннелл, Дэвид (1986). «Реструктуризация агрегатов коллоидного кремнезема». Письма с физическим обзором . 56 (7): 738–741. Bibcode : 1986PhRvL..56..738A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.56.738 . PMID 10033272 . 
  20. ^ Виттен, Т .; Сандер, Л. (1981). «Агрегация, ограниченная диффузией, кинетическое критическое явление». Письма с физическим обзором . 47 (19): 1400. Bibcode : 1981PhRvL..47.1400W . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.47.1400 .
  21. ^ Виттен, Т .; Сандер, Л. (1983). «Агрегация, ограниченная диффузией». Physical Review B . 27 (9): 5686. Bibcode : 1983PhRvB..27.5686W . DOI : 10.1103 / PhysRevB.27.5686 . S2CID 120588585 . 
  22. ^ Crandall, RS; Уильямс, Р. (1977). «Гравитационное сжатие кристаллизованных суспензий полистирольных сфер». Наука . 198 (4314): 293–5. Bibcode : 1977Sci ... 198..293C . DOI : 10.1126 / science.198.4314.293 . PMID 17770503 . 
  23. ^ Митаку, Сигеки; Оцуки, Тошия; Энари, Кацуми; Кишимото, Акихико; Окано, Кодзи (1978). «Исследования упорядоченных монодисперсных латексов полистирола. I. Ультразвуковые измерения сдвига». Японский журнал прикладной физики . 17 (2): 305. Bibcode : 1978JaJAP..17..305M . DOI : 10,1143 / JJAP.17.305 .
  24. ^ Оцуки, Тошия; Митаку, Сигеки; Окано, Кодзи (1978). «Исследования упорядоченных монодисперсных латексов. II. Теория механических свойств». Японский журнал прикладной физики . 17 (4): 627. Bibcode : 1978JaJAP..17..627O . DOI : 10,1143 / JJAP.17.627 .
  25. Перейти ↑ Russel, W (1981). «Вязкоупругие свойства упорядоченных решеток: самосогласованная теория поля». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 83 (1): 163–177. Bibcode : 1981JCIS ... 83..163R . DOI : 10.1016 / 0021-9797 (81) 90021-7 .
  26. ^ Фан, See-Eng; Рассел, Уильям; Ченг, Чжэндун; Чжу, Цзисян; Чайкин, Павел; Дансмюр, Джон; Оттевилл, Рональд (1996). «Фазовый переход, уравнение состояния и предельные сдвиговые вязкости дисперсий твердых сфер». Physical Review E . 54 (6): 6633. Bibcode : 1996PhRvE..54.6633P . DOI : 10.1103 / PhysRevE.54.6633 . PMID 9965889 . 
  27. ^ Чайкин, PM; Ченг, Чжэндун; Рассел, Уильям Б. (1999). «Управляемый рост коллоидных кристаллов с твердыми сферами». Природа . 401 (6756): 893. Bibcode : 1999Natur.401..893C . DOI : 10.1038 / 44785 .
  28. ^ Дэвис, KE; Рассел, ВБ; Гланчниг, WJ (1989). «Переход от беспорядка к порядку в оседающих суспензиях коллоидного кремнезема: рентгеновские измерения». Наука . 245 (4917): 507–10. Bibcode : 1989Sci ... 245..507D . DOI : 10.1126 / science.245.4917.507 . PMID 17750261 . 
  29. ^ Чэн, Чжэндун; Чжу, Цзисян; Рассел, Уильям; Чайкин, П. (2000). «Фононы в энтропийном кристалле». Письма с физическим обзором . 85 (7): 1460–3. Bibcode : 2000PhRvL..85.1460C . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.85.1460 . PMID 10970529 . 
  30. ^ Penciu, R. S; Кафесаки, М; Fytas, G; Эконому, Э. Н; Штеффен, Вт; Холлингсворт, А; Рассел, В. Б. (2002). «Фононы в коллоидных кристаллах». Письма Europhysics (EPL) . 58 (5): 699. Bibcode : 2002EL ..... 58..699P . DOI : 10,1209 / EPL / i2002-00322-3 .
  31. ^ а б Согами, ИС; Ёсияма, Т. (1990). «Анализ линии Косселя на кристаллизацию в коллоидных суспензиях». Фазовые переходы . 21 (2-4): 171. DOI : 10,1080 / 01411599008206889 .
  32. ^ Schätzel, Клаус (1993). «Рассеяние света - методы диагностики коллоидных дисперсий». Достижения в коллоидной и интерфейсной науке . 46 : 309–332. DOI : 10.1016 / 0001-8686 (93) 80046-E .
  33. ↑ Ито, Кенсаку; Окумура, Хироя; Ёсида, Хироши; Исэ, Норио (1990). «Рост локальной структуры в коллоидных суспензиях». Physical Review B . 41 (8): 5403–5406. Bibcode : 1990PhRvB..41.5403I . DOI : 10.1103 / PhysRevB.41.5403 . PMID 9994407 . 
  34. ^ Ёсида, Хироши; Ито, Кенсаку; Исэ, Норио (1991). «Локализованная упорядоченная структура в суспензиях полимерного латекса при исследовании конфокального лазерного сканирующего микроскопа». Physical Review B . 44 (1): 435–438. Bibcode : 1991PhRvB..44..435Y . DOI : 10.1103 / PhysRevB.44.435 . PMID 9998272 . 
  35. ^ Ёсида, Хироши; Ито, Кенсаку; Исэ, Норио (1991). «Рост коллоидных кристаллов». Журнал химического общества, транзакции Фарадея . 87 (3): 371. DOI : 10.1039 / FT9918700371 .
  36. ^ Чайкин, PM; Чжу, Цзисян; Ли, Мин; Rogers, R .; Meyer, W .; Оттевилл, RH; Экипаж космического шаттла Sts-73; Рассел, ВБ (1997). «Кристаллизация твердых сферических коллоидов в условиях микрогравитации». Природа . 387 (6636): 883. Bibcode : 1997Natur.387..883Z . DOI : 10.1038 / 43141 .
  37. ^ Армстронг, AJ; Mockler, RC; О'Салливан, WJ (1989). «Изотермически-экспансионное плавление двумерных коллоидных монослоев на поверхности воды». Журнал физики: конденсированное вещество . 1 (9): 1707. Bibcode : 1989JPCM .... 1.1707A . DOI : 10.1088 / 0953-8984 / 1/9/015 .
  38. ^ Форстер, Джейсон Д .; Пак, Джин-Гю; Миттал, Маниш; Но, Хисо; Schreck, Carl F .; О'Херн, Кори С .; Цао, Хуэй; Ферст, Эрик М .; Дюфрен, Эрик Р. (23.08.2011). «Сборка оптических гантелей в плотные фотонные кристаллы». САУ Нано . 5 (8): 6695–6700. DOI : 10.1021 / nn202227f . ISSN 1936-0851 . PMID 21740047 .  
  39. ^ Ким, Джин-Ун; Ларсен, Райан Дж .; Вайц, Дэвид А. (01.11.2006). «Синтез несферических коллоидных частиц с анизотропными свойствами». Журнал Американского химического общества . 128 (44): 14374–14377. DOI : 10.1021 / ja065032m . ISSN 0002-7863 . PMID 17076511 .  
  40. ^ Васантх, Вивек Архунен; Русли, Венди; Цзюньхуэй, Чен; Вэнгуан, Чжао; Шрикант, Кандамматх Валияведу; Сингх, Ранджан; Партхибан, Анбанандам (29.08.2019). «Высоко монодисперсные цвиттерионно-функционализированные несферические полимерные частицы с регулируемой радужностью» . RSC Advances . 9 (47): 27199–27207. DOI : 10.1039 / C9RA05162G . ISSN 2046-2069 . 
  41. ^ Хосейн, Ян Д .; Лидделл, Чекеша М. (2007). «Конвективно собранные асимметричные коллоидные кристаллы на основе димеров». Ленгмюра . 23 (21): 10479–85. DOI : 10.1021 / la7007254 . PMID 17629310 . 
  42. ^ Хосейн, Ян Д .; Лидделл, Чекеша М. (2007). « Конвективно собранные несферические коллоидные кристаллы на основе грибной шляпки». Ленгмюра . 23 (17): 8810–4. DOI : 10.1021 / la700865t . PMID 17630788 . 
  43. ^ Хосейн, Ян Д .; John, Bettina S .; Ли, Стефани Х .; Эскобедо, Фернандо А .; Лидделл, Чекеша М. (2009). «Ротатор и кристаллические пленки путем самосборки коллоидных димеров с короткой связью». Журнал химии материалов . 19 (3): 344. DOI : 10.1039 / B818613H .
  44. ^ Хосейн, Ян Д .; Ли, Стефани Х .; Лидделл, Чекеша М. (2010). «Трехмерные фотонные кристаллы на основе димеров». Современные функциональные материалы . 20 (18): 3085. DOI : 10.1002 / adfm.201000134 .
  45. ^ Васантх, Вивек Архунен; Русли, Венди; Цзюньхуэй, Чен; Вэнгуан, Чжао; Шрикант, Кандамматх Валияведу; Сингх, Ранджан; Партхибан, Анбанандам (29.08.2019). «Высоко монодисперсные цвиттерионно-функционализированные несферические полимерные частицы с регулируемой радужностью» . RSC Advances . 9 (47): 27199–27207. DOI : 10.1039 / C9RA05162G . ISSN 2046-2069 . 
  46. ^ Форстер, Джейсон Д .; Пак, Джин-Гю; Миттал, Маниш; Но, Хисо; Schreck, Carl F .; О'Херн, Кори С .; Цао, Хуэй; Ферст, Эрик М .; Дюфрен, Эрик Р. (23.08.2011). «Сборка оптических гантелей в плотные фотонные кристаллы». САУ Нано . 5 (8): 6695–6700. DOI : 10.1021 / nn202227f . ISSN 1936-0851 . PMID 21740047 .  
  47. ^ Лова, Паола; Конгиу, Симона; Спарначчи, Катя; Анджелини, Анджело; Боарино, Лука; Лаус, Микеле; Стазио, Франческо Ди; Коморетто, Давиде (8 апреля 2020 г.). «Наносфера ядро ​​– оболочка кремнезем – родамин B для синтетических опалов: от спектрального перераспределения флуоресценции к зондированию» . RSC Advances . 10 (25): 14958–14964. DOI : 10.1039 / D0RA02245D . ISSN 2046-2069 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • MW Barsoum, Основы керамики , McGraw-Hill Co., Inc., 1997, ISBN 978-0-07-005521-6 . 
  • У. Д. Каллистер-младший, Материаловедение и инженерия: Введение , 7-е изд., John Wiley & Sons, Inc., 2006, ISBN 978-0-471-73696-7 . 
  • WD Kingery, HK Bowen и DR Uhlmann, Introduction to Ceramics , John Wiley & Sons, Inc., 1976, ISBN 0-471-47860-1 . 
  • М. Н. Рахаман, Обработка керамики и спекание , 2-е изд., Marcel Dekker Inc., 2003, ISBN 0-8247-0988-8 . 
  • Дж. С. Рид, Введение в принципы обработки керамики , John Wiley & Sons, Inc., 1988, ISBN 0-471-84554-X . 
  • Д.У. Ричерсон, Современная керамическая инженерия , 2-е изд., Marcel Dekker Inc., 1992, ISBN 0-8247-8634-3 . 
  • У. Ф. Смит, Принципы материаловедения и инженерии , 3-е изд., McGraw-Hill, Inc., 1996, ISBN 978-0-07-059241-4 . 
  • Вахтман, Джон Б. (1996). Механические свойства керамики . Нью-Йорк: Wiley-Interscience, John Wiley & Son's. ISBN 978-0-471-13316-2.
  • Л. Х. Ванвлак, Физическая керамика для инженеров , Addison-Wesley Publishing Co., Inc., 1964, ISBN 0-201-08068-0 . 
  • Коллоидные дисперсии , Russel, WB, et al., Eds., Cambridge Univ. Пресса (1989)
  • Золь-гель-наука: физика и химия золь-гелевой обработки Джеффри Бринкером и Джорджем Шерером, Academic Press (1990)
  • Золь-гелевые материалы: химия и применение Джона Д. Райта, Нико А. Дж. М. Соммердейка
  • Золь-гель технологии для производителей и потребителей стекла Мишель А. Эгертер и М. Менниг
  • Золь-гель оптика: обработка и применение , Лиза Кляйн, Springer Verlag (1994)

Внешние ссылки [ править ]

  • Утрехтский университет
  • Зарождение и рост