Simulations tout-atome de l’auto-assemblage moleculaire en 2D

En utilisant des simulations sur ordinateur tout atome, Carlos-Andres Palma, Paolo Samorì et Marco Cecchini ont visualisé le processus de cristallisation sur graphite d’un mélange de mélamines et de bis(N 1-hexyl)­uraciles.

A mesure que l’architecture moléculaire se construit, le système évolue de la phase liquide désordonnée au cristal en passant par une série d’étapes intermédiaires comprenant une phase polymérique et des réseaux polygonaux qui se corrigent progressivement avant d’aboutir à la phase hexagonale correspondant au minimum de l’énergie libre. Les résultats des simulations montrent que la présence d’interactions homo-moléculaires ralentit énormément la formation de l’architecture hexagonale. Ainsi les auteurs suggèrent d’utiliser des molécules ne pouvant pas créer de liaisons hydrogènes entre elles-mêmes car ils supposent que cela pourrait améliorer la stabilité de l’architecture supramoléculaire et ses propriétés d’auto-réparation.

L’auto-assemblage de réseaux moléculaires à géométrie hexagonale se produit à travers une série d’étapes intermédiaires polygonales.

Liens:
JACS: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja107882e
C&EN: http://pubs.acs.org/cen/science/88/8850scic1.html

Référence
Atomistic Simulations of 2D bi-component Self-assembly: from Molecular Recognition to Self-healing – Carlos-Andres Palma, Paolo Samorì and Marco Cecchini.  J. Am. Chem. Soc. 132, 17880-17885 (2010).

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