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TOWARDS NOVEL NANO-SCALE TECHNOLOGIES BASED ON PHORETIC FLOW EFFECTS

Livrables

Report on non-linear phoresis at nanoscale

Report that describes modelling phoretic effects focusing on the nonlinear operating regimes for the scales relevant to the project

Appointment of research and admin staff

Document describing the procedure followed to appoint research and admin staff

Review paper on modelling of phoretic effects

Article that summarizes our understanding of phoretic effects to be submitted to a scientific journal

Report on modelling phoretic effects

Report that describes modelling phoretic effects for the scales relevant to the project

Report on role of specific binding in phoresis

Document describing the undestanding achieved in the interrelation between specific binding processes in the presence of applied thermodynamic gradients

LB code for phoretic flows

Report describing the functioning of a mesoscopic code adapted to simulate phoresis under general conditions

MD code for phoresis

Report describing the functioning of a code adapted to simulate phoresis under general conditions

DDFT code for phoresis

Report describing the functioning of a mesoscopic code adapted to simulate phoresis under general conditions

Measurements of phoretic properties of Abeta peptide

Report describing the experiments performed the results obtained and the understanding gained on the phoretic behavior of Abeta peptide suspensions

Project website and logo

Document describing th eprocedure followed to set up the project website and logo and the structure and functionality of the website

Data management plan

Document describing the agreed data management plan

Publications

Nano-pump based on exothermic surface reactions.

Auteurs: Shaltiel Eloul; Daan Frenkel
Publié dans: Soft Matter, Numéro 7, 2021, ISSN 1744-683X
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.17863/cam.63816

Computational design of probes to detect bacterial genomes by multivalent binding

Auteurs: T. Curk, C. A. Brackley, J. D. Farrell, Z. Xing, D. Joshi, S. Direito, U. Bren, S. Angioletti-Uberti, J. Dobnikar, E. Eiser, D. Frenkel, R. J. Allen
Publié dans: Proc. Nat. Ac. Sci. USA, Numéro 117, 2020, Page(s) 8719, ISSN 0027-8424
Éditeur: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.1918274117

Self-thermophoresis at the nanoscale using light induced solvation dynamics.

Auteurs: Carles Calero; Edwin L. Sibert; Rossend Rey
Publié dans: Nanoscale, Numéro 2, 2020, ISSN 2040-3372
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0nr01169j

Ultrafast photomechanical transduction through thermophoretic implosion

Auteurs: Nikita Kavokine, Shuangyang Zou, Ruibin Liu, Antoine Niguès, Bingsuo Zou, Lydéric Bocquet
Publié dans: Nature Communications, Numéro 11/1, 2020, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-019-13912-w

Osmosis, from molecular insights to large-scale applications

Auteurs: Sophie Marbach, Lydéric Bocquet
Publié dans: Chemical Society Reviews, Numéro 48/11, 2019, Page(s) 3102-3144, ISSN 0306-0012
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c8cs00420j

Self-Propulsion of Active Colloids via Ion Release: Theory and Experiments

Auteurs: Marco De Corato, Xavier Arqué, Tania Patiño, Marino Arroyo, Samuel Sánchez, and Ignacio Pagonabarraga
Publié dans: Physical Review Letters, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.124.108001

Effect of the interaction strength and anisotropy on the diffusio-phoresis of spherical colloids

Auteurs: Jiachen Wei; Jiachen Wei; Simón Ramírez-Hinestrosa; Jure Dobnikar; Jure Dobnikar; Daan Frenkel
Publié dans: Soft Matter, Numéro 8, 2019, ISSN 1744-683X
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9sm02053e

Diffusiophoresis driven colloidal manipulation and shortcuts to adiabaticity

Auteurs: Parvin Bayati, Emmanuel Trizac
Publié dans: New Journal of Physics, Numéro 23/6, 2021, Page(s) 063028, ISSN 1367-2630
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/abf799

On the molecular correlations that result in field-dependent conductivities in electrolyte solutions

Auteurs: Dominika Lesnicki, Chloe Y. Gao, David T. Limmer, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 155/1, 2021, Page(s) 014507, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0052860

Self-Assembly of Microscopic Rods Due to Depletion Interaction

Auteurs: Calero, C. and Pagonabarraga, I.,
Publié dans: Entropy, Numéro 22, 2020, Page(s) 1114, ISSN 1099-4300
Éditeur: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/e22101114

Static and Dynamic Self-Assembly of Pearl-Like-Chains of Magnetic Colloids Confined at Fluid Interfaces

Auteurs: Fernando Martínez‐Pedrero; Andrés González‐Banciella; Alba Camino; Ana Mateos‐Maroto; Francisco Ortega; Ramón G. Rubio; Ignacio Pagonabarraga; Carles Calero
Publié dans: Small, Numéro 8, 2021, ISSN 1613-6829
Éditeur: Wiley Publisher
DOI: 10.1002/smll.202101188

Height distribution and orientation of colloidal dumbbells near a wall.

Auteurs: Ruben W. Verweij; Stefania Ketzetzi; Joost de Graaf; Daniela J. Kraft
Publié dans: PHYSICAL REVIEW E, Numéro 25, 2020, ISSN 1095-3787
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physreve.102.062608

Regulating the aggregation of colloidal particles in an electro-osmotic micropump.

Auteurs: Zhu Zhang; Joost de Graaf; Sanli Faez
Publié dans: Soft Matter, Numéro 18, 2020, ISSN 1744-6848
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0sm01084g

Spontaneous chiralization of polar active colloids

Auteurs: De Corato, Marco; Pagonabarraga, Ignacio; Natale, Giovanniantonio
Publié dans: Physical Review E, Numéro 9, 2021, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Association

Collective motion of run-and-tumble repulsive and attractive particles in one-dimensional systems

Auteurs: C. Miguel Barriuso Gutiérrez, Christian Vanhille-Campos, Francisco Alarcón, Ignacio Pagonabarraga, Ricardo Brito, Chantal Valeriani
Publié dans: Soft Matter, 2021, ISSN 1744-683X
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d1sm01006a

Reduced variance analysis of molecular dynamics simulations by linear combination of estimators

Auteurs: S. W. Coles, E. Mangaud, D. Frenkel, B. Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 154/19, 2021, Page(s) 191101, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0053737

Collective Transport of Magnetic Microparticles at a Fluid Interface through Dynamic Self-Assembled Lattices

Auteurs: Fernando Martinez-Pedrero; Francisco Ortega; Ramón G. Rubio; Carles Calero
Publié dans: Advanced functional materials, Numéro 8, 2020, ISSN 1616-301X
Éditeur: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/adfm.202002206

Effect of social distancing on super-spreadingdiseases: why pandemics modelling is morechallenging than molecular simulation

Auteurs: Xipeng Wang, Jure Dobnikar, Daan Frenkel
Publié dans: Molecular Physics, Numéro 119, 2021, Page(s) e1936247, ISSN 0026-8976
Éditeur: Taylor & Francis
DOI: 10.1080/00268976.2021.1936247

Diffusion-Based Height Analysis Reveals Robust Microswimmer-Wall Separation.

Auteurs: Stefania Ketzetzi; Joost de Graaf; Daniela J. Kraft
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 24, 2020, ISSN 1095-3787
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevlett.125.238001

Studying polymer diffusiophoresis with non-equilibrium molecular dynamics

Auteurs: S. Ramírez-Hinestrosa, H. Yoshida, L. Bocquet, D. Frenkel
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 152/16, 2020, Page(s) 164901, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0007235

Tunability of Interactions Between the Core and Shell in Rattle-Type Particles Studied with Liquid-Cell Electron Microscopy

Auteurs: Tom A. J. Welling; Kanako Watanabe; Albert Grau-Carbonell; Joost de Graaf; Daisuke Nagao; Arnout Imhof; Marijn A. van Huis; Alfons van Blaaderen
Publié dans: ACS Nano, Numéro 4, 2021, ISSN 2574-0970
Éditeur: ASC
DOI: 10.26434/chemrxiv.14459826.v1

Structure and Chemistry of Graphene Oxide in Liquid Water from First Principles

Auteurs: Mouhat, Félix; Coudert, François-Xavier; Bocquet, Marie-Laure
Publié dans: Nature Communications, Numéro 3, 2020, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-020-15381-y

Reactive Momentum Transfer Contributes to the Self-Propulsion of Janus Particles

Auteurs: Shaltiel Eloul; Wilson C. K. Poon; Oded Farago; Oded Farago; Daan Frenkel
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 7, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.124.188001

Ionic Coulomb blockade as a fractional Wien effect

Auteurs: Nikita Kavokine, Sophie Marbach, Alessandro Siria, Lydéric Bocquet
Publié dans: Nature Nanotechnology, Numéro 14/6, 2019, Page(s) 573-578, ISSN 1748-3387
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41565-019-0425-y

Active control of transport through nanopores

Auteurs: Cheng Lian; Wei Zhong
Publié dans: AIP Physics of Fluids, Numéro 14, 2021, ISSN 1070-6631
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0053253

Blessing and Curse: How a Supercapacitor’s Large Capacitance Causes its Slow Charging

Auteurs: Cheng Lian; Mathijs Janssen; Mathijs Janssen; Mathijs Janssen; Honglai Liu; René van Roij
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 9, 2020, ISSN 1095-3787
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevlett.124.076001

Sampling mobility profiles of confined fluids with equilibrium molecular dynamics simulations

Auteurs: Etienne Mangaud, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 153/4, 2020, Page(s) 044125, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0013952

Active microrheology in two-dimensional magnetic networks

Auteurs: Hanqing Wang, Jure Dobnikar, Jürgen Horbach
Publié dans: soft matter, Numéro 15, 2019, Page(s) 4437, ISSN 1744-683X
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9sm00085b

Dynamic response of a compressible binary fluid mixture

Auteurs: Julien Lombard; Ignacio Pagonabarraga; Ignacio Pagonabarraga; E. Corvera Poiré; E. Corvera Poiré
Publié dans: Physical Review Fluids, Numéro 3, 2020, ISSN 2469-990X
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevfluids.5.064201

Dynamic density functional theory for the charging of electric double layer capacitors

Auteurs: Ke Ma 1 , Mathijs Janssen 2 , Cheng Lian 3 , a), and Rene van Roij 4
Publié dans: The journal of Chemical Physics, 2022, ISSN 1089-7690
Éditeur: AIP
DOI: 10.1063/5.0081827

Versatile electrification of two-dimensional nanomaterials in water.

Auteurs: Grosjean, Benoît; Bocquet, Marie-Laure; Vuilleumier, Rodolphe
Publié dans: Nature Communications, Numéro 1, 2019, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-019-09708-7

Multiscale modeling of electrolytes in porous electrode: From equilibriumstructure to non-equilibrium transport

Auteurs: Haolan Tao Cheng Lian Honglai Liu
Publié dans: ScienceDirect -Green Energy & Environment, 2020, ISSN 2468-0257
Éditeur: Chinese Academy of Sciences Elsevier B.V.
DOI: 10.1016/j.gee.2020.06.020

Scalable integration of nano-, and microfluidics with hybrid two-photon lithography

Auteurs: Vanderpoorten, Oliver; Peter, Quentin; Challa, Pavan; Keyser, Ulrich; Baumberg, Jeremy; Kaminski, Clemens; Knowles, Tuomas
Publié dans: Microsystems & Nanoengineering, Numéro 11, 2019, ISSN 2055-7434
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41378-019-0080-3

Particle-Stabilized Janus Emulsions that Exhibit pH-Tunable Stability

Auteurs: T. Li, A. Schofield, K. Chen, J. Thijssen, J. Dobnikar, P. Clegg
Publié dans: chemical communications, Numéro 55, 2019, Page(s) 5773, ISSN 1359-7345
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c8cc09842e

Amphibious Transport of Fluids and Solids by Soft Magnetic Carpets

Auteurs: Ahmet F. Demirörs; Sümeyye Aykut; Sophia Ganzeboom; Yuki A. Meier; Robert Hardeman; Joost Graaf; Arnold J. T. M. Mathijssen; Erik Poloni; Julia A. Carpenter; Caner Ünlü; Daniel Zenhäusern
Publié dans: Advanced Science, Vol 8, Iss 21, Pp n/a-n/a (2021), Numéro 28, 2021, ISSN 2198-3844
Éditeur: wiley
DOI: 10.1002/advs.202102510

Reentrant liquid condensate phase of proteins is stabilized by hydrophobic and non-ionic interactions

Auteurs: Georg Krainer; Timothy J. Welsh; Jerelle A. Joseph; Jorge R. Espinosa; Sina Wittmann; Ella de Csilléry; Akshay Sridhar; Zenon Toprakcioglu; Giedre Gudiškytė; Magdalena A. Czekalska; William E. Arter; Peter St George-Hyslop; Anthony A. Hyman; Rosana Collepardo-Guevara; Simon Alberti; Tuomas P.J. Knowles
Publié dans: Nature communications, Numéro 12, 2021, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1101/2020.05.04.076299

Use the force! Reduced variance estimators for densities, radial distribution functions, and local mobilities in molecular simulations

Auteurs: Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 153/15, 2020, Page(s) 150902, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0029113

Water under extreme confinement in graphene: Oscillatory dynamics, structure, and hydration pressure explained as a function of the confinement width

Auteurs: Carles Calero; Giancarlo Franzese
Publié dans: Journal of Molecular Liquids, Numéro 3, 2020, ISSN 0167-7322
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.molliq.2020.114027

Enhancing electrocatalytic N2 reduction via tailoring the electric double layers

Auteurs: Haolan Tao,Cheng Lian,Hao Jiang,Chunzhong Li,Honglai Liu,René van Roij
Publié dans: AICHE JOurnal, Numéro Volume 68, Numéro 3, 2021, ISSN 1547-5905
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/aic.17549

Controlling Cargo Trafficking in Multicomponent Membranes

Auteurs: T. Curk, P. Wirnsberger, J. Dobnikar, D. Frenkel
Publié dans: Nano Letters, Numéro 18, 2018, Page(s) 5350, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b00786

Mechanically activated ionic transport across single-digit carbon nanotubes

Auteurs: Alice Marcotte, Timothée Mouterde, Antoine Niguès, Alessandro Siria, Lydéric Bocquet
Publié dans: Nature Materials, Numéro 19/10, 2020, Page(s) 1057-1061, ISSN 1476-1122
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41563-020-0726-4

Dynamics and clogging of colloidal monolayers magnetically driven through a heterogeneous landscape.

Auteurs: Sergio Granados Leyva; Ralph L. Stoop; Pietro Tierno; Ignacio Pagonabarraga; Ignacio Pagonabarraga
Publié dans: Soft Matter, Numéro 11, 2020, ISSN 1744-683X
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0sm00904k

Aggregation of discoidal particles due to depletion interaction

Auteurs: Calero, C., Díaz-Morata, M. and Pagonabarraga, I.,
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 155, 2021, Page(s) 074904, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0052481

Morphology Evolution of a Particle-Stabilized Binary-Component System

Auteurs: Tao Li, J. Klebes, Jure Dobnikar, Paul S. Clegg
Publié dans: Chem. Commun, Numéro 55, 2019, Page(s) 5575, ISSN 1359-7345
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9cc01519a

Microscopic insights into the ion transport in graphene-based membranes with different interlayer spacing distributions

Auteurs: Haolan Taoa Sen Lin Cheng Lian Chunzhong Liad Honglai Liu
Publié dans: Science Direct Chemical Engineering Science, 2020, ISSN 0009-2509
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.ces.2019.115354

The Lennard-Jones potential: when (not) to use it

Auteurs: Xipeng Wang, Simòn Ramirez-Hinestrosa, Jure Dobnikar, Daan Frenkel
Publié dans: Physical Chemistry Chemical Physics, Numéro 22, 2020, Page(s) 10624, ISSN 1463-9076
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9cp05445f

Local and global force balance for diffusiophoretic transport

Auteurs: S. Marbach, H. Yoshida, L. Bocquet
Publié dans: Journal of Fluid Mechanics, Numéro 892, 2020, ISSN 0022-1120
Éditeur: Cambridge University Press
DOI: 10.1017/jfm.2020.137

Attoliter protein nanogels from droplet nanofluidics for intracellular delivery.

Auteurs: Toprakcioglu, Zenon; Challa, Pavan Kumar; Morse, David B; Knowles, Tuomas
Publié dans: Science Advances, Numéro 11, 2020, ISSN 2375-2548
Éditeur: Association Advancement Science
DOI: 10.17863/cam.45850

Spontaneous polarization and locomotion of an active particlewith surface-mobile enzymes

Auteurs: Marco De Corato, Ignacio Pagonabarraga, Loai K. E. A. Abdelmohsen, Samuel Sánchez, and Marino Arroyo
Publié dans: PHYSICAL REVIEW FLUIDS, 2020, ISSN 2469-990X
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevfluids.5.122001

Spontaneous Domain Formation in Spherically Confined Elastic Filaments.

Auteurs: Curk, Tine; Farrell, James Daniel; Dobnikar, Jure; Podgornik, Rudolf
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 8, 2019, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.123.047801

Small Obstacle in a Large Polar Flock

Auteurs: Joan Codina,Benoit Mahault, Hugues Chaté, Jure Dobnikar, gnacio Pagonabarraga, and Xia-qing Shi
Publié dans: arxiv repository, 2021
Éditeur: Cornell University

Single particle zeta-potential measurements reveal the role of electrostatics in protein condensate stability

Auteurs: Welsh, Timothy J.; Krainer, Georg; Espinosa, Jorge R.; Joseph, Jerelle A.; Sridhar, Akshay; Jahnel, Marcus; Arter, William E.; Saar, Kadi L.; Alberti, Simon; Collepardo-Guevara, Rosana; Knowles, Tuomas P.J.
Publié dans: biorxiv, Numéro 8, 2021
Éditeur: Cold Spring Harbor Laboratory
DOI: 10.1101/2020.04.20.047910

Activity-induced microswimmer interactions and cooperation in one-dimensional environments

Auteurs: Ketzetzi, Stefania; Rinaldin, Melissa; Dröge, Pim; de Graaf, Joost; Kraft, Daniela J.
Publié dans: arxiv repository, Numéro 8, 2021
Éditeur: Cornell University

Droits de propriété intellectuelle

IMPROVEMENTS IN OR RELATING TO A METHOD OF SEPARATING AND ANALYSING A COMPONENT

Numéro de demande/publication: 20 20050833
Date: 2020-03-27
Demandeur(s): FLUIDIC ANALYTICS LIMITED

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