Modeling approaches toward bioinspired dynamic materials

Informations projet

DYNAPOL

N° de convention de subvention: 818776

DOI

10.3030/818776

Date de signature de la CE 21 Decembre 2018

Date de début 1 Novembre 2019

Date de fin 31 Octobre 2025

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 999 623,00

Contribution de l’UE

€ 1 999 623,00

Coordonné par

POLITECNICO DI TORINO
Italy

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Publications

Peer reviewed articles (45)

Identifying and Tracking Defects in Dynamic Supramolecular Polymers

Auteurs: Piero Gasparotto, Davide Bochicchio, Michele Ceriotti, Giovanni M. Pavan
Publié dans: The Journal of Physical Chemistry B, Numéro 124/3, 2019, Page(s) 589-599, ISSN 1520-6106
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpcb.9b11015

Swarm-CG : Automatic Parametrization of Bonded Terms in MARTINI-Based Coarse-Grained Models of Simple to Complex Molecules via Fuzzy Self-Tuning Particle Swarm Optimization

Auteurs: Charly Empereur-Mot, Luca Pesce, Giovanni Doni, Davide Bochicchio, Riccardo Capelli, Claudio Perego, Giovanni M. Pavan
Publié dans: ACS Omega, Numéro 5/50, 2020, Page(s) 32823-32843, ISSN 2470-1343
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsomega.0c05469

Automatic multi-objective optimization of coarse-grained lipid force fields using SwarmCG

Auteurs: Charly Empereur-mot, Riccardo Capelli, Mattia Perrone, Cristina Caruso, Giovanni Doni, Giovanni M. Pavan
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 156, 2022, Page(s) 024801, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0079044

Controlling the length of porphyrin supramolecular polymers via coupled equilibria and dilution-induced supramolecular polymerization

Auteurs: Elisabeth Weyandt, Luigi Leanza, Riccardo Capelli, Giovanni M. Pavan, Ghislaine Vantomme, E. W. Meijer
Publié dans: Nature Communications, Numéro 13, 2022, Page(s) 248, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-27831-2

Cooperative Supramolecular Block Copolymerization for the Synthesis of Functional Axial Organic Heterostructures

Auteurs: Aritra Sarkar, Tejmani Behera, Ranjan Sasmal, Riccardo Capelli, Charly Empereur-mot, Jaladhar Mahato, Sarit S. Agasti, Giovanni M. Pavan, Arindam Chowdhury, Subi J. George
Publié dans: Journal of the American Chemical Society, Numéro 142/26, 2020, Page(s) 11528-11539, ISSN 0002-7863
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.0c04404

Subtle Stereochemical Effects Influence Binding and Purification Abilities of an Fe^II₄L₄ Cage

Auteurs: Xue, Weichao; Pesce, Luca; Bellamkonda, Adinarayana; Ronson, Tanya K.; Wu, Kai; Zhang, Dawei; Vanthuyne, Nicolas; Brotin, Thierry; Martinez, Alexandre; Pavan, Giovanni M.; Nitschke, Jonathan R.
Publié dans: Journal of the American Chemical Society, Numéro 145,9, 2023, Page(s) 5570–5577, ISSN 0002-7863
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.3c00294

Stereocontrolled Self-Assembly of a Helicate-Bridged CuI12L4 Cage That Emits Circularly Polarized Light

Auteurs: H. Zhu, L. Pesce, R. Chowdhury, W. Xue, K. Wu, T. K. Ronson, R. H. Friend, G. M. Pavan, J. R. Nitschke
Publié dans: Journal of the American Chemical Society, Numéro 146, 2024, Page(s) 2379–2386, ISSN 0002-7863
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.3c11321

Detecting dynamic domains and local fluctuations in complex molecular systems via timelapse neighbors shuffling

Auteurs: Martina Crippa; Annalisa Cardellini; Cristina Caruso; Giovanni M. Pavan
Publié dans: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Numéro 120, 2023, Page(s) e2300565120, ISSN 0027-8424
Éditeur: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2300565120

Supramolecular Semiconductivity through Emerging Ionic Gates in Ion–Nanoparticle Superlattices

Auteurs: C. Lionello, C. Perego, A. Gardin, R. Klajn and G. M. Pavan
Publié dans: ACS Nano, Numéro 17, 2023, Page(s) 275-287, ISSN 1936-0851
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.2c07558

Molecular communications in complex systems of dynamic supramolecular polymers

Auteurs: Martina Crippa, Claudio Perego, Anna L. de Marco, Giovanni M. Pavan
Publié dans: Nature Communications, Numéro 13, 2022, Page(s) 2162, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-022-29804-5

Controlling Exchange Pathways in Dynamic Supramolecular Polymers by Controlling Defects

Auteurs: Anna L. de Marco, Davide Bochicchio, Andrea Gardin, Giovanni Doni, Giovanni M. Pavan
Publié dans: ACS Nano, Numéro 15, 2021, Page(s) 14229–14241, ISSN 1936-0851
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.1c01398

Non-uniform Photoinduced Unfolding of Supramolecular Polymers Leading to Topological Block Nanofibers

Auteurs: Keigo Tashiro, Kosuke Katayama, Kenta Tamaki, Luca Pesce, Nobutaka Shimizu, Hideaki Takagi, Rie Haruki, Martin J. Hollamby, Giovanni M. Pavan, Shiki Yagai
Publié dans: Angewandte Chemie (International ed.), Numéro 60, 2021, Page(s) 26986-26993, ISSN 1433-7851
Éditeur: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/anie.202110224

Biomimetic Synthesis of Sub-20 nm Covalent Organic Frameworks in Water

Auteurs: Carlos Franco, David Rodríguez-San-Miguel, Alessandro Sorrenti, Semih Sevim, Ramon Pons, Ana E. Platero-Prats, Marko Pavlovic, Istvan Szilágyi, M. Luisa Ruiz Gonzalez, José M. González-Calbet, Davide Bochicchio, Luca Pesce, Giovanni M. Pavan, Inhar Imaz, Mary Cano-Sarabia, Daniel Maspoch, Salvador Pané, Andrew J. de Mello, Felix Zamora, Josep Puigmartí-Luis
Publié dans: Journal of the American Chemical Society, Numéro 142/7, 2020, Page(s) 3540-3547, ISSN 0002-7863
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.9b12389

Innate dynamics and identity crisis of a metal surface unveiled by machine learning of atomic environments

Auteurs: Matteo Cioni; Daniela Polino; Daniele Rapetti; Luca Pesce; Massimo Delle Piane; Giovanni M. Pavan
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 158, 2023, Page(s) 124701, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0139010

Sampling Real-Time Atomic Dynamics in Metal Nanoparticles by Combining Experiments, Simulations, and Machine Learning

Auteurs: M. Cioni, M. Delle Piane, D. Polino, D. Rapetti, M. Crippa, E. Arslan Irmak, S. Van Aert, S. Bals, G. M. Pavan
Publié dans: Advanced Science, 2024, Page(s) 2307261, ISSN 2198-3844
Éditeur: Wiley-VCH GmbH,
DOI: 10.1002/advs.202307261

Multiscale Molecular Modelling of ATP‐Fueled Supramolecular Polymerisation and Depolymerisation**

Auteurs: Claudio Perego, Luca Pesce, Riccardo Capelli, Subi J. George, Giovanni M. Pavan
Publié dans: ChemSystemsChem, Numéro 3/2, 2021, ISSN 2570-4206
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/syst.202000038

Systematic exploration of accessible topologies of cage molecules via minimalistic models

Auteurs: A. Tarzia, E. H. Wolpert, K. E. Jelfs, G. M. Pavan
Publié dans: Chemical Science, Numéro 14, 2023, Page(s) 12506-12517, ISSN 2041-6520
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d3sc03991a

Into the Dynamics of Rotaxanes at Atomistic Resolution

Auteurs: Luigi Leanza; Claudio Perego; Luca Pesce; Matteo Salvalaglio; Max von Delius; Giovanni M. Pavan
Publié dans: Chemical Science, Numéro 14, 2023, Page(s) 6716-6729, ISSN 2041-6520
Éditeur: Royal Society of Chemistry

Living supramolecular polymerization of fluorinated cyclohexanes

Auteurs: Oleksandr Shyshov, Shyamkumar Vadakket Haridas, Luca Pesce, Haoyuan Qi, Andrea Gardin, Davide Bochicchio, Ute Kaiser, Giovanni M. Pavan, Max von Delius
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12/1, 2021, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-23370-y

Porous covalent organic nanotubes and their assembly in loops and toroids

Auteurs: Kalipada Koner; Shayan Karak; Sharath Kandambeth; Suvendu Karak; Neethu Thomas; Luigi Leanza; Claudio Perego; Luca Pesce; Riccardo Capelli; Monika Moun; Monika Bhakar; Thalasseril G. Ajithkumar; Giovanni M. Pavan; Rahul Banerjee
Publié dans: Nature Chemistry, Numéro 14, 2022, Page(s) 507-514, ISSN 1755-4330
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41557-022-00908-1

Lessons Learned from Multiobjective Automatic Optimizations of Classical Three-Site Rigid Water Models Using Microscopic and Macroscopic Target Experimental Observables

Auteurs: M. Perrone, R. Capelli, C. Empereur-mot, A. Hassanali, G. M. Pavan
Publié dans: Journal of Chemical & Engineering Data, Numéro 68, 2023, Page(s) 3228–3241, ISSN 0021-9568
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jced.3c00538

Understanding functional group and assembly dynamics in temperature responsive systems leads to design principles for enzyme responsive assemblies.

Auteurs: Hongxu Liu; Chiara Lionello; Jenna Westley; Annalisa Cardellini; Uyen Huynh; Giovanni M. Pavan; Sankaran Thayumanavan
Publié dans: Nanoscale, Numéro 13, 2021, Page(s) 11568-11575, ISSN 2040-3372
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d1nr02000e

Synthesis of C60/[10]CPP-catenanes by regioselective, nanocapsule-templated bingel bis-addition

Auteurs: F. M. Steudel, E. Ubasart, L. Leanza, M. Pujals, T. Parella, G. M. Pavan, X. Ribas, M. von Delius
Publié dans: Angew. Chem. Int. Ed., Numéro 62,42, 2023, Page(s) e202309393, ISSN 1433-7851
Éditeur: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/anie.202309393

Ephemeral ice-like local environments in classical rigid models of liquid water

Auteurs: R. Capelli, F. Muniz-Miranda, G. M. Pavan
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 156, 2022, Page(s) 214503, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0088599

Solvent-driven chirality for luminescent self-assembled structures: experiments and theory

Auteurs: Charles Lochenie, Alberto Insuasty, Tommaso Battisti, Luca Pesce, Andrea Gardin, Claudio Perego, Mike Dentinger, Di Wang, Giovanni M. Pavan, Alessandro Aliprandi, Luisa De Cola
Publié dans: Nanoscale, Numéro 12/41, 2020, Page(s) 21359-21367, ISSN 2040-3364
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0nr04524a

Well-Tempered Metadynamics Simulations Predict the Structural and Dynamic Properties of a Chiral 24-Atom Macrocycle in Solution

Auteurs: R. Capelli, A. J. Menke, H. Pan, B. G. Janesko, E. E. Simanek, G. M. Pavan
Publié dans: ACS Omega, Numéro 7/34, 2022, Page(s) 30291–30296, ISSN 2470-1343
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsomega.2c03536

Machine learning of microscopic structure-dynamics relationships in complex molecular systems

Auteurs: M. Crippa, A. Cardellini, M. Cioni, G. Csányi, G. M. Pavan
Publié dans: Machine Learning: Science and Technology, Numéro 4, 2023, Page(s) 045044, ISSN 2632-2153
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/2632-2153/ad0fa5

Molecular Factors Controlling the Isomerization of Azobenzenes in the Cavity of a Flexible Coordination Cage

Auteurs: Luca Pesce, Claudio Perego, Angela B. Grommet, Rafal Klajn, Giovanni M. Pavan
Publié dans: Journal of the American Chemical Society, Numéro 142/21, 2020, Page(s) 9792-9802, ISSN 0002-7863
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.0c03444

Classifying soft self-assembled materials via unsupervised machine learning of defects

Auteurs: A. Gardin, C. Perego, G. Doni, G. M. Pavan
Publié dans: Communications Chemistry, Numéro 5, 2022, Page(s) 82, ISSN 2399-3669
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s42004-022-00699-z

Electrostatic co-assembly of nanoparticles with oppositely charged small molecules into static and dynamic superstructures

Auteurs: Tong Bian, Andrea Gardin, Julius Gemen, Lothar Houben, Claudio Perego, Byeongdu Lee, Nadav Elad, Zonglin Chu, Giovanni M. Pavan, Rafal Klajn
Publié dans: Nature Chemistry, Numéro 13, 2021, Page(s) 940–949, ISSN 1755-4330
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41557-021-00752-9

Reconstructing reactivity in dynamic host–guest systems at atomistic resolution: amide hydrolysis under confinement in the cavity of a coordination cage

Auteurs: M. Delle Piane, L. Pesce, M. Cioni, G. M. Pavan
Publié dans: Chemical Science, Numéro 13, 2022, Page(s) 11232-11245, ISSN 2041-6539
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d2sc02000a

Solvent-Driven Supramolecular Wrapping of Self-Assembled Structures

Auteurs: Guillermo Moreno-Alcántar, Alessandro Aliprandi, Remi Rouquette, Luca Pesce, Klaus Wurst, Claudio Perego, Peter Brüggeller, Giovanni M. Pavan, Luisa De Cola
Publié dans: Angewandte Chemie. International Edition, Numéro 10, 2021, Page(s) 5407-5413, ISSN 1433-7851
Éditeur: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/anie.202013474

Self-assembled poly-catenanes from supramolecular toroidal building blocks

Auteurs: Sougata Datta, Yasuki Kato, Seiya Higashiharaguchi, Keisuke Aratsu, Atsushi Isobe, Takuho Saito, Deepak D. Prabhu, Yuichi Kitamoto, Martin J. Hollamby, Andrew J. Smith, Robert Dalgliesh, Najet Mahmoudi, Luca Pesce, Claudio Perego, Giovanni M. Pavan, Shiki Yagai
Publié dans: Nature, Numéro 583/7816, 2020, Page(s) 400-405, ISSN 0028-0836
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41586-020-2445-z

Improving Fatigue Resistance of Dihydropyrene by Encapsulation within a Coordination Cage

Auteurs: Martina Canton, Angela B. Grommet, Luca Pesce, Julius Gemen, Shiming Li, Yael Diskin-Posner, Alberto Credi, Giovanni M. Pavan, Joakim Andréasson, Rafal Klajn
Publié dans: Journal of the American Chemical Society, Numéro 142/34, 2020, Page(s) 14557-14565, ISSN 0002-7863
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.0c06146

A Data-Driven Dimensionality Reduction Approach to Compare and Classify Lipid Force Fields

Auteurs: Riccardo Capelli, Andrea Gardin, Charly Empereur-mot, Giovanni Doni, Giovanni M. Pavan
Publié dans: The Journal of Physical Chemistry B, Numéro 125, 2021, Page(s) 7785-7796, ISSN 1520-6106
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpcb.1c02503

Exploring the Potential of Benzene-1,3,5-tricarboxamide Supramolecular Polymers as Biomaterials

Auteurs: Silvia Varela-Aramburu, Giulia Morgese, Lu Su, Sandra M. C. Schoenmakers, Mattia Perrone, Luigi Leanza, Claudio Perego, Giovanni M. Pavan, Anja R. A. Palmans, E. W. Meijer
Publié dans: Biomacromolecules, Numéro 21/10, 2020, Page(s) 4105-4115, ISSN 1525-7797
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.biomac.0c00904

Machine learning of atomic dynamics and statistical surface identities in gold nanoparticles

Auteurs: Daniele Rapetti; Massimo Delle Piane; Matteo Cioni; Daniela Polino; Riccardo Ferrando; Giovanni M. Pavan
Publié dans: Communications Chemistry, Numéro 6, 2023, Page(s) 143, ISSN 2399-3669
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s42004-023-00936-z

Automatic optimization of lipid models in the Martini force field using SwarmCG

Auteurs: C. Empereur-mot, K. B. Pedersen, R. Capelli, M. Crippa, C. Caruso, M. Perrone, P. C. T. Souza, S. J. Marrink, G. M. Pavan
Publié dans: J. Chem. Inf. Model., Numéro 63, 2023, Page(s) 3827–3838, ISSN 1549-9596
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jcim.3c00530

Toward Chemotactic Supramolecular Nanoparticles: From Autonomous Surface Motion Following Specific Chemical Gradients to Multivalency-Controlled Disassembly

Auteurs: Chiara Lionello, Andrea Gardin, Annalisa Cardellini, Davide Bochicchio, Manisha Shivrayan, Ann Fernandez, S. Thayumanavan, Giovanni M. Pavan
Publié dans: ACS Nano, Numéro 15, 2021, Page(s) 16149–16161, ISSN 1936-0851
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.1c05000

Unsupervised Data-Driven Reconstruction of Molecular Motifs in Simple to Complex Dynamic Micelles

Auteurs: Annalisa Cardellini; Martina Crippa; Chiara Lionello; Syed Pavel Afrose; Dibyendu Das; Giovanni M. Pavan
Publié dans: The Journal of Physical Chemistry B, Numéro 127,11, 2023, Page(s) 2595–2608, ISSN 1520-6106
Éditeur: American Chemical Society

Discordant Supramolecular Fibres Reversibly Depolymerised by Temperature and Light

Auteurs: Marieke Gerth, José Augusto Berrocal, Davide Bochicchio, Giovanni M. Pavan, Ilja K. Voets
Publié dans: Chemistry – A European Journal, Numéro 27/5, 2021, Page(s) 1829-1838, ISSN 0947-6539
Éditeur: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/chem.202004115

TimeSOAP: tracking high-dimensional fluctuations in complex molecular systems via time-variations of SOAP spectra

Auteurs: C. Caruso, A. Cardellini, M. Crippa, D. Rapetti, G. M. Pavan
Publié dans: J. Chem. Phys., Numéro 158, 2023, Page(s) 214302, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0147025

Self-Sorted, Random, and Block Supramolecular Copolymers via Sequence Controlled, Multicomponent Self-Assembly

Auteurs: Aritra Sarkar, Ranjan Sasmal, Charly Empereur-mot, Davide Bochicchio, Srinath V. K. Kompella, Kamna Sharma, Shikha Dhiman, Balasubramanian Sundaram, Sarit S. Agasti, Giovanni M. Pavan, Subi J. George
Publié dans: Journal of the American Chemical Society, Numéro 142/16, 2020, Page(s) 7606-7617, ISSN 0002-7863
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.0c01822

Reconstitution of microtubule into GTP-responsive nanocapsules

Auteurs: N. Uchida, A. Kohata, K. Okuro, A. Cardellini, C. Lionello, E. A. Zizzi, M. A. Deriu, G. M. Pavan, M. Tomishige, T. Hikima, T. Aida
Publié dans: Nature Communications, Numéro 13, 2022, Page(s) 5424, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-022-33156-5

Self-assembly of cyclic peptide monolayers by hydrophobic supramolecular hinges

Auteurs: I. Insua, A. Cardellini, S. Díaz, J. Bergueiro, R. Capelli, G. M. Pavan, J. Montenegro
Publié dans: Chemical Science, Numéro 14, 2023, Page(s) 14074-14081, ISSN 2041-6520
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d3sc03930g