-like nano-andmicrostructures. help ustosolvestillunknowncharacteristicsandproperties ofnaturallyoccurring pathway which might generate bicontinuous phases. It suggests a new alternative the pear-shaped particlesystemshedslightonauniquecollectivemechanismto of particleshapeinregards tocolloidalself-assemblyprocesses. Furthermore, Overall ourresults allowforabettergeneralunderstandingofnecessityandsufficiency potential. Thisphasedoesnotforminpearswitha„true“hard pear-shaped potential. that theformationofgyroid isduetosmall non-additiveproperties ofthePHGO shaped particlesystems,includingthestabilityofPHGOgyroid phase.We show (density functionaltheory)theinfluenceofminorvariationsinshapeondifferent pear- the diamondphase.Moreover, weinvestigatebothcomputationallyandtheoretically simulations, wealsoindicateamethodtostabiliseotherbicontinuousstructures like tools likeSet-Voronoi tessellationandclusteringalgorithms.Usingcomputational pear hard Gaussianoverlap(PHGO)approximation, byapplyingvariousgeometrical gyroid andoftheaccompanyingbilayerarchitecture, reported earlierintheso-called reminiscent of „pear-shaped“ particles. Therefore, we analyse the formation of the by addressing theentropically drivencolloidalself-assemblyoftapered ellipsoids, This thesisfocusesinparticularontheshapesensitivityofliquidcrystalphases constituent particles. desired target configuration. One ofthe key design parameters isthe shape of the challenge todesignandrealise particleproperties suchthattheyself-organiseintoa and hasproven tobeauseful toolformanycomplexstructures. However, itisstilla Here, self-assemblyhasevolved intoaprominent strategyinnanostructure formation organisms marksoneofthepillarstoday‘sresearch inbio-andsoftmatterphysics. The ambitiontorecreate highlycomplex and functionalnanostructures foundinliving ISBN 978-3-96147-268-0

FAU UNIVERSITY PRESS 2012

FAU UNIVERSITY PRESS 2019 PRESS UNIVERSITY P. W. A. Schönhöfer Entropically driven self-assembly of pear-shaped nanoparticles pear-shaped nanoparticles Entropically drivenself-assemblyof Philipp W. A.Schönhöfer FAU Forschungen,ReiheB,Medizin,Naturwissenschaft,Technik 32

Philipp W. A. Schönhöfer

Entropically driven self-assembly of pear-shaped nanoparticles FAU Forschungen, Reihe B Medizin, Naturwissenschaft, Technik Band 32

Herausgeber der Reihe: Wissenschaftlicher Beirat der FAU University Press Philipp W. A. Schönhöfer

Entropically driven self‐assembly of pear‐shaped nanoparticles

Erlangen FAU University Press 2019 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

Bitte zitieren als Schönhöfer, Philipp W. A. 2019. Entropically driven self‐assembly of pear‐shaped nanoparticles. FAU Forschungen, Reihe B, Medizin, Naturwissenschaft, Technik Band 32. Erlangen: FAU University Press, DOI: 10.25593/978-3-96147-269-7.

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Verlag und Auslieferung: FAU University Press, Universitätsstraße 4, 91054 Erlangen

Druck: docupoint GmbH

ISBN: 978-3-96147-268-0 (Druckausgabe) eISBN: 978-3-96147-269-7 (Online-Ausgabe) ISSN: 2198-8102 DOI: 10.25593/978-3-96147-269-7 Entropically driven self‐assembly of pear‐shaped nanoparticles

Entropie‐dominierte Selbstorganisationsprozesse birnenförmiger Teilchensysteme

Der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Friedrich‐Alexander‐Universität Erlangen‐Nürnberg

zur

Erlangung des Doktorgrades Dr. rer. nat.

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