自組裝

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自組裝(英語:Self-assembly,或譯自我組裝)是用來形容一無序系統在沒有外部的干預下,由個別部件間之互動(如吸引和排斥,或自發生成化學鍵),而組成一個有組織的結構之過程。近年自組裝特別吸引注意,因它提供自下而上(bottom-up)、可控制的方法組裝原子或分子成較大的結構(像奈米結構、微型機器等)。

自组装至少有三个特征使其成为一个独特的概念

  • 有序性:首先,自组装的结构必须比单独的组成部分有序性更高,无论是形状还是自组装实体进行的任何行为。这一点与化学反应不同,在化学反应中,通常是朝着无序性状态转变的。
  • 相互作用:第二个特征就是像范德华力(Van der Waals),毛细现象 (capillary action), π-π相互作用英语Pi interaction, 氢键(Hydrogen bond)这些弱相互作用,相对于传统的共价键离子键金属键在合成反应中起着重要的作用。它们决定了液体的物理性质,固体的可溶性,及生物膜的分子组装。
  • 组成结构:第三个特点是构建的基本单元不只包括原子、分子,还包括拥有不同化学构成、结构、功能的纳米级、微米级的结构。这些结构可以是通过传统化学反应形成,也可以是通过别的自组装而构成的。