Chemomechanics: Chemical kinetics for multiscale phenomena

Chemical Society Reviews

Volumn 40, Issue 5, 2011, Pages 2359-2384

  Huang, Zhen ^a   Boulatov, Roman ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 79954618056     PISSN: 03060012     EISSN: 14604744     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0cs00148a     Document Type: Article

References (102)

1. J. E. Leffler and E. Grunwald, Rates and Equilibria of Organic Reactions: As Treated by Statistical, Thermodynamic and Extrathermodynamic Methods, Dover Publications, 1989
2. Z. Huang, R. Boulatov, Pure Appl. Chem., 2010, 86, 931
3. M. M. Caruso, D. A. Davis, Q. Shen, S. A. Odom, N. R. Sottos, S. R. White, J. S. Moore, Chem. Rev., 2009, 109, 5755
4. M. Schliwa, Molecular Motors, New York, 2003
5. R. Eelkema, M. M. Pollard, J. Vicario, N. Katsonis, B. S. Ramon, C. W. M. Bastiaansen, D. J. Broer, B. L. Feringa, Nature, 2006, 440, 163
6. W. R. Browne, B. L. Feringa, Nat. Nanotechnol., 2006, 1, 25
7. Z. V. Todres, Organic Mechanochemistry and Its Practical Applications, CRC Press, 2006
8. M. K. Beyer, H. Clausen-Schaumann, Chem. Rev., 2005, 105, 2921
9. S. S. Sheiko, F. C. Sun, A. Randall, D. Shirvanyants, M. Rubinstein, H.-I. Lee, K. Matyjaszewski, Nature, 2006, 440, 191
10. F. H. Silver, L. M. Siperko, Crit. Rev. Biomed. Eng., 2003, 31, 255
11. T. Hugel, N. B. Holland, A. Cattani, L. Moroder, M. Seitz, H. E. Gaub, Science, 2002, 296, 1103
12. E. V. Anslyn and D. A. Dougherty, Modern Physical Organic Chemistry, University Science, 2005
13. M. Rubinstein and R. H. Colby, Polymer Physics, Oxford University Press, 2003
14. R. S. Berry, S. A. Rice and J. Ross, Physical and Chemical Kinetics, Oxford University Press, 2002
15. D. A. Davis, A. Hamilton, J. Yang, L. D. Cremar, D. V. Gough, S. L. Potisek, M. T. Ong, P. V. Braun, T. J. Martínez, S. R. White, J. S. Moore, N. R. Sottos, Nature, 2009, 459, 68
16. A. Piermattei, S. Karthikeyan, R. P. Sijbesma, Nat. Chem., 2009, 1, 133
17. R. G. Larson, J. Rheol. (N. Y.), 2005, 49, 1
18. C. Bustamante, Y. R. Chemla, N. R. Forde, D. Izhaky, Annu. Rev. Biochem., 2004, 73, 705
19. Directing Matter and Energy: Five Challenges for Science and the Imagination, U.S. Department of Energy, 2007
20. H. Koerner, T. J. White, N. V. Tabiryan, T. J. Bunning, R. A. Vaia, Mater. Today (Oxford, UK), 2008, 11, 34
21. T. Mirfakhrai, J. D. W. Madden, R. H. Baughman, Mater. Today (Oxford, UK), 2007, 10, 30
22. W. Kauzmann, H. Eyring, J. Am. Chem. Soc., 1940, 62, 3113
23. E. Evans, K. Ritchie, Biophys. J., 1997, 72, 1541
24. E. Evans, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct., 2001, 30, 105
25. C. Hyeon, D. Thirumalai, J. Phys.: Condens. Matter, 2007, 19, 113101
26. G. Hummer, A. Szabo, Acc. Chem. Res., 2005, 38, 504
27. L. B. Freund, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2009, 106, 8818
28. M. T. Ong, J. Leiding, H. Tao, A. M. Virshup, T. J. Martinez, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 6377
29. R.-A. Jordi, S. Motoyuki, M. Dominik, Angew. Chem., Int. Ed., 2009, 48, 4190
30. D. Cremer and E. Kraka, in The Concept of Molecular Strain: Basic Principles, Utility and Limitations, ed. J. F. Liebman and A. Greenberg, New York, 1988
31. H. Hopf, B. Witulski, Pure Appl. Chem., 1993, 65, 47
32. C. Helfer and W. Mattice, The Rotational Isomeric State Model, 2007
33. A. K. Gupta and S. Nadarajah, Handbook of Beta Distribution and Its Applications, New York, 2004
34. M. D. Springer, The Algebra of Random Variables, Wiley, 1979
35. C. J. M. Stirling, Tetrahedron, 1985, 41, 1613
36. J. M. Baskin, J. A. Prescher, S. T. Laughlin, N. J. Agard, P. V. Chang, I. A. Miller, A. Lo, J. A. Codelli, C. R. Bertozzi, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2007, 104, 16793
37. P. Reimann, Phys. Rep., 2002, 361, 57
38. K. C. Neuman, A. Nagy, Nat. Methods, 2008, 5, 491
39. R. D. Astumian, Am. J. Phys., 2006, 74, 683
40. W. P. Jencks, Chem. Rev., 1985, 85, 511
41. P. Schwaderer, E. Funk, F. Achenbach, J. Weis, C. Brauchle, J. Michaelis, Langmuir, 2007, 24, 1343
42. M. F. Iozzi, T. Helgaker, E. Uggerud, Mol. Phys., 2009, 107, 2537
43. J. Ribas-Arino, M. Shiga, D. Marx, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 10609
44. C. J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, John Wiley & Sons, Inc., 2004
45. E. R. Kay, D. A. Leigh, F. Zerbetto, Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 46, 72
46. T. J. Kucharski, Z. Huang, Q.-Z. Yang, Y. Tian, N. C. Rubin, C. D. Concepcion, R. Boulatov, Angew. Chem., Int. Ed., 2009, 48, 7040
47. T. J. Kucharski, Q.-Z. Yang, Y. Tian, R. Boulatov, J. Phys. Chem. Lett., 2010, 1, 2820
48. C. K. Regan, S. L. Craig, J. I. Brauman, Science, 2002, 295, 2245
49. A. P. Wiita, S. R. K. Ainavarapu, H. H. Huang, J. M. Fernandez, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2006, 103, 7222
50. J. Liang, J. M. Fernandez, ACS Nano, 2009, 3, 1628
51. E. Grunwald, Prog. Phys. Org. Chem., 1990, 17, 55
52. C. R. Hickenboth, J. S. Moore, S. R. White, N. R. Sottos, J. Baudry, S. R. Wilson, Nature, 2007, 446, 423
53. K. M. Wiggins, T. W. Hudnall, Q. Shen, M. J. Kryger, J. S. Moore, C. W. Bielawski, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 3256
54. M. L. Tobe and J. Burgess, Inorganic Reaction Mechanisms, Longman, 1999
55. K. C. Kumara Swamy, N. Satish Kumar, Acc. Chem. Res., 2006, 39, 324
56. V. Lopez-Canut, M. Roca, J. Bertran, V. Moliner, I. Tunon, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 6955
57. Q.-Z. Yang, Z. Huang, T. J. Kucharski, D. Khvostichenko, J. Chen, R. Boulatov, Nat. Nanotechnol., 2009, 4, 302
58. Z. Huang, Q.-Z. Yang, D. Khvostichenko, T. J. Kucharski, J. Chen, R. Boulatov, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 1407
59. M. J. Crocker, Handbook of Acoustics, New York, 1998
60. J. A. Odell, A. Keller, Y. Rabin, J. Chem. Phys., 1988, 88, 4022
61. J. M. Lenhardt, A. L. Black, S. L. Craig, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 10818
62. J. M. Lenhardt, M. T. Ong, R. Choe, C. R. Evenhuis, T. J. Martinez, S. L. Craig, Science, 2010, 329, 1057
63. T. T. Perkins, D. E. Smith, S. Chu, Science, 1997, 276, 2016
64. M. J. Kryger, M. T. Ong, S. A. Odom, N. R. Sottos, S. R. White, T. J. Martinez, J. S. Moore, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 4558
65. S. Karthikeyan, S. L. Potisek, A. Piermattei, R. P. Sijbesma, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 14968
66. W. E. Parham, K. S. Yong, J. Org. Chem., 1970, 35, 683
67. D. J. Muller, Y. F. Dufrene, Nat. Nanotechnol., 2008, 3, 261
68. L. Sonnenberg, Y. Luo, H. Schlaad, M. Seitz, H. Cölfen, H. E. Gaub, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 15364
69. M. Geisler, B. N. Balzer, T. Hugel, Small, 2009, 5, 2864
70. H. Wei, T. G. M. van de Ven, Appl. Spectrosc. Rev., 2008, 43, 111
71. M. J. Serpe, F. R. Kersey, J. R. Whitehead, S. M. Wilson, R. L. Clark, S. L. Craig, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 19163
72. F. Ritort, J. Phys.: Condens. Matter, 2006, 18, R531
73. M. Sotomayor, K. Schulten, Science, 2007, 316, 1144
74. M. Grandbois, M. Beyer, M. Rief, H. Clausen-Schaumann, H. E. Gaub, Science, 1999, 283, 1727
75. F. R. Kersey, W. C. Yount, S. L. Craig, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 3886
76. C. Jarzynski, Phys. Rev. Lett., 1997, 78, 2690
77. G. I. Bell, Science, 1978, 200, 618
78. F. Hanke, H. J. Kreuzer, Biointerphases, 2006, 1, 11
79. S. W. Schmidt, M. K. Beyer, H. Clausen-Schaumann, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 3664
80. A. P. Wiita, R. Perez-Jimenez, K. A. Walther, F. Grater, B. J. Berne, A. Holmgren, J. M. Sanchez-Ruiz, J. M. Fernandez, Nature, 2007, 450, 124
81. A. L. Black, J. M. Lenhardt, S. L. Craig, J. Mater. Chem., 2011, 21, 1655
82. D. Wu, J. M. Lenhardt, A. L. Black, B. B. Akhremitchev, S. L. Craig, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 15936
83. R.-A. Jordi, S. Motoyuki, M. Dominik, Chem. Eur. J., 2009, 15, 13331
84. N. B. Holland, T. Hugel, G. Neuert, A. Cattani-Scholz, C. Renner, D. Oesterhelt, L. Moroder, M. Seitz, H. E. Gaub, Macromolecules, 2003, 36, 2015
85. A. Valiaev, D. W. Lim, T. G. Oas, A. Chilkoti, S. Zauscher, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 6491
86. V. Balzani, A. Credi and M. Venturi, Molecular devices and machines, Wiley-VCH, 2008
87. J. E. McMurry, Chem. Rev., 1989, 89, 1513
88. Z. Huang, Q.-Z. Yang, T. J. Kucharski, D. Khvostichenko, S. M. Wakeman, R. Boulatov, Chem. Eur. J., 2009, 15, 5212
89. J. A. Burns, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc., 2002, 112, 6296
90. F. Wilczek, Phys. Today, 2005, 58, 10
91. H. A. Kramers, Physica (Amsterdam), 1940, 7, 284
92. R. A. Marcus, N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta, 1985, 811, 265
93. R. H. French, Rev. Mod. Phys., 2010, 82, 1887
94. G. S. Kochhar, A. Bailey, N. J. Mosey, Angew. Chem., Int. Ed., 2010, 49, 7452
95. X. H. Zhang, K. Halvorsen, C. Z. Zhang, W. P. Wong, T. A. Springer, Science, 2009, 324, 1330
96. L. Xue, U. S. Agarwal, P. J. Lemstra, Macromolecules, 2006, 38, 8825
97. M. T. Islam, S. A. Vanapalli, M. J. Solomon, Macromolecules, 2004, 37, 1023
98. T. Q. Nguyen, O. Z. Liang, H. H. Kausch, Polymer, 1997, 38, 3783
99. S. P. Carrington, J. A. Odell, J. Non-Newtonian Fluid Mech., 1996, 67, 269
100. T. Q. Nguyen, H. H. Kausch, Adv. Polym. Sci., 1992, 100, 73
101. R. Boulatov, Pure Appl. Chem., 2011, 83, 25
102. T. J. Kucharski, R. Boulatov, J. Mater. Chem., 2011