《国家科学院院刊》

异质微型机器人聚集体的可编程自组织

近日，美国康奈尔大学Kirstin Petersen课题组与德国马普智能系统研究所的Metin Sitti等人合作，实现了异质微型机器人聚集体的可编程自组织。相关研究成果6月5日发表于美国《国家科学院院刊》。

该团队研究了由磁性微圆盘组成的微机器人聚集体在流体-气体界面上的尺寸异质性效应。每个微机器人受到外部振荡磁场的影响，围绕其中心轴旋转或振荡，从而在局部形成具有多样化集体行为的磁性、流体动力学和毛细力。通过物理实验和模拟，研究人员证实了异质聚集体可以利用微机器人尺寸的差异来实现可编程的自组织、密度、形态以及与外部被动对象的相互作用。

研究人员通过调节磁场频率、相对圆盘尺寸和相对数量等参数空间来表征基本的自组织行为，并证明这种行为的主要效应源于不同尺寸圆盘之间的不对称相互作用。这项研究工作深入解析了异质微机器人聚集体的自组织过程，并使团队离实现将这种聚集体应用于可编程自组织和活性物质的目标更近了一步。

相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2221913120

《德国应用化学》

第一个对映体立体硫手性有机铁电晶体

南昌大学熊仁根团队报道了第一个对映体立体硫手性有机铁电晶体。相关研究成果6月5日发表于《德国应用化学》。

手性铁电晶体以其有趣的特性引起了人们的极大兴趣，近年来相继开发了许多基于立体碳的点或轴手性铁电晶体。然而，迄今为止，具有立体异质原子手性的铁电晶体从未被记录在案。

研究人员通过对分子铁电晶体化学设计的深入了解，发现并报道了一对对映异构立体硫手性单组分有机铁电晶体——Rs-叔丁磺酰胺（Rs-tBuSA）和Ss-叔丁磺酰胺（Ss-tBuSA）。两种对映体均具有手性极点基团2（C2），并呈现镜像关系。它们在348K左右发生高温432F2型塑性铁电相变。铁电磁滞回线和畴很好地证实了铁电性。

根据432F2型相变是铁电和铁弹性的事实，偏振光显微镜记录了铁弹性畴的演变。具有低弹性模量和硬度的非常柔软的特性显示出它们拥有优异的机械柔性。该发现标志着第一个立体定向手性分子铁电晶体的诞生，为探索具有广阔应用前景的分子铁电晶体厚植了新的沃土。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202306732

《美国化学会志》

超非对称圆偏振发光及其应用组件

华东理工大学朱卫宏团队报道了超非对称圆偏振发光及其应用的液晶组件。相关研究成果6月5日发表于《美国化学会志》。

圆偏振发光（CPL）由于能够携带广泛的光学信息而备受关注。CPL表现出左手或右手的倾向，可以被视为高级视觉感知的一部分，以提供关于规则光的额外维度信息。满足实际应用需求的关键是开发超非对称CPL的新兴领域。手性液晶（LC）组件，也称为胆甾醇型液晶（CLCs），是具有高度有序的一维取向的有组织的螺旋超分子，并且明显优于规则的螺旋超分子。CLCs可以实现分子短程相互作用和长程取向有序的完美平衡，从而在螺距和可观察尺度上实现分子尺度的手性。LC组件可能是放大手性的理想策略，使其可用于超非对称CPL。

研究人员重点讨论了关于CPL的一些基本但重要的问题：如何从手性染料中产生CPL？发光染料的手性是产生CPL的重要因素吗？CPL如何在分子间体系中转移？应遵循CPL传输的原理是什么？

鉴于这些疑问和研究工作，研究人员从这个角度讨论了手性LC组件的CPL的产生、传输和调制，旨在设计和构建新型手性光学材料。他们还讨论了CPL有源LC微结构在三维显示器、圆偏振激光器和不对称催化方面的最新应用。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.3c01122

《物理评论A》

捕获多原子分子的黑体热化和振动寿命

近日，美国哈佛大学的John M. Doyle研究小组与约翰斯·霍普金斯大学的Lan Cheng等人合作，研究了捕获多原子分子的黑体热化和振动寿命。相关成果6月1日发表于《物理评论A》。

该团队研究了室温下受黑体辐射影响的光学捕获多原子分子的内部状态动力学。通过考虑辐射衰变和电子基态的转动振动能级之间的黑体激发，研究人员使用速率方程模拟了分子与环境之间的热化微观行为。

作为该模型的一个应用，他们详细描述了确定超冷CaOH分子低振动态的黑体和辐射寿命的过程，这些数值已在先前的研究中报道过。他们通过从头计算，发现其与测量值一致。此外，他们还计算了几种其他可激光冷却分子（包括SrOH和YbOH）的振动态寿命。

相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.062802