Tessellation är ett återkommande mönster gjord av en eller flera former, utan att det bildas luckor eller överlappningar. Ett exempel är det periodiska arrangemanget av hexagonala celler som finns i bikakor. Tessellation kan också hittas på molekylär nivå, där enstaka molekylenheter fungerar som en bricka (upprepande mönster) för att tessellate en yta genom spontana och reversibla interaktioner mellan dem. Det är utmanande att bygga komplexa molekylära tesseller som involverar mer än en typ av kakel. De flesta forskningsstudier under det senaste decenniet har fokuserat på tessellation med en specifik kakeltyp.

En forskargrupp ledd av professor Loh Kian Ping från Institutionen för kemi, NUS har visat att mycket komplex periodisk tessellation kan konstrueras från beläggning av två molekylära faser som har samma geometriska symmetri men olika packningsdensiteter. De två molekylära faserna, en högdensitetsfas och en lågdensitetsfas, uppstår från de olika intermolekylära och molekyl-substratinteraktionerna. Fasen med hög densitet bildas av halogenbindningar, medan lågdensitetsfasen bildas via ett halogen-guld-koordinationsnätverk. Den geometriska likheten mellan dessa två molekylära faser gör att de molekylära enheterna kan fungera som plattor för att bilda mycket komplexa molekylära tesselleringar.

Prof Loh sa, "Genom att överväga symmetrin hos de molekylära byggstenarna och substratet, såväl som att introducera multimode-interaktioner, vi kan öppna nya vägar för att konstruera komplexa yttesselationer. Denna metod kan potentiellt tillämpas på andra molekylära system med flera typer av intermolekylära interaktioner för att bygga ännu mer komplexa arkitekturer. Dessutom, de komplexa tessellationerna i detta arbete kan ge nya insikter för att förstå självorganiserade system inom biologi och nanoteknik."

Detta arbete har valts ut som en redaktörs höjdpunkt i Naturkommunikation .