Nanoparticles are classified as having at least one of three dimensions be in the range of 1-100 nm. The small size of nanoparticles allows them to have unique characteristics which may not be possible on the macro-scale. Self-assembly is the spontaneous organization of smaller subunits to form larger, well-organized patterns. For nanoparticles, this spontaneous assembly is a consequence of interactions between the particles aimed at achieving a thermodynamic equilibrium and reducing the system’s free energy. The thermodynamics definition of self-assembly was introduced by Nicholas A. Kotov. He describes self-assembly as a process where components of the system acquire non-random spatial distribution with respect to each other and the boundaries of the system. This definition allows one to account for mass and energy fluxes taking place in the self-assembly processes.
This process occurs at all size scales, in the form of either static or dynamic self-assembly. Static self-assembly utilizes interactions amongst the nano-particles to achieve a free-energy minimum. In solutions, it is an outcome of random motion of molecules and the affinity of their binding sites for one another. A dynamic system is forced to not reach equilibrium by supplying the system with a continuous, external source of energy to balance attractive and repulsive forces. Magnetic fields, electric fields, ultrasound fields, light fields, etc. have all been used as external energy sources to program robot swarms at small scales. Static self-assembly is significantly slower compared to dynamic self-assembly as it depends on the random chemical interactions between particles.
Self assembly can be directed in two ways. The first is by manipulating the intrinsic properties which includes changing the directionality of interactions or changing particle shapes. The second is through external manipulation by applying and combining the effects of several kinds of fields to manipulate the building blocks into doing what is intended.
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Explore les bases de la construction mécanique, se concentrant sur les trous filetés, le dimensionnement des vis et les solutions d'assemblage.
L’auto-assemblage, parfois rapproché de l'auto-organisation, désigne les procédés par lesquels un système désorganisé de composants élémentaires s'assemble et s'organise de façon spontanée et autonome, à la suite d'interactions spécifiques et locales entre ces composants. On parle d'auto-assemblage moléculaire lorsque les composants en question sont des molécules, mais l'auto-assemblage s'observe à différentes échelles, des molécules à la formation du système solaire et des galaxies en passant par l'échelle nanométrique.
Une nanoparticule est selon la norme ISO TS/27687 un nano-objet dont les trois dimensions sont à l'échelle nanométrique, c'est-à-dire une particule dont le diamètre nominal est inférieur à environ. D'autres définitions évoquent un assemblage d'atomes dont au moins une des dimensions se situe à l'échelle nanométrique (ce qui correspond au « nano-objet » tel que défini par la norme ISO précitée) ou insistent sur leurs propriétés nouvelles (dues au confinement quantique et à leur surface spécifique) qui n'apparaissent que pour des tailles de moins d'une centaine de nanomètres.
Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec , « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l'unité la plus proche de la distance entre deux atomes. Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline.
This course introduces advanced fabrication methods enabling the manufacturing of novel micro- and nanosystems (NEMS/MEMS). Both top-down techniques (lithography, stenciling, scanning probes, additive
This course contains lectures covering the latest research and development done in the field of micro-/nano- manufacturing methods and processes.It consists on an intensive 5 days training and is d
The first part of the course is devoted to the self-assembly of molecules. In the second part we discuss basic physical chemical principles of polymers in solutions, at interfaces, and in bulk. Finall
Control of nanomaterial dimensions with atomic precision through synthetic methods is essential to understanding and engineering of nanomaterials. For single-layer inorganic materials, size and shape controls have been achieved by self-assembly and surface ...
Stabilizing liquid-liquid interfaces, whether between miscible or immiscible liquids, is crucial for a wide range of applications, including energy storage, microreactors, and biomimetic structures. In this study, a versatile approach for stabilizing the w ...
Wiley-V C H Verlag Gmbh2024
, , ,
Superlattice formation afforded by metal halide perovskite nanocrystals has been a phenomenon of interest due to the high structural order induced in these self-assemblies, an order that is influenced by the surface chemistry and particle morphology of the ...