La tessellation est un motif répétitif composé d'une ou plusieurs formes, sans formation de lacunes ou de chevauchements. Un exemple est l'arrangement périodique des cellules hexagonales trouvées dans les nids d'abeilles. La tessellation peut également être trouvée au niveau moléculaire, où les unités de molécule unique agissent comme une tuile (motif répétitif) pour tesseler une surface par le biais d'interactions spontanées et réversibles entre elles. Il est difficile de construire une tessellation moléculaire complexe impliquant plus d'un type de tuile. La plupart des études de recherche de la dernière décennie se sont concentrées sur la tessellation à l'aide d'un type de tuile spécifique.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Loh Kian Ping du département de chimie, NUS a démontré qu'une tessellation périodique très complexe peut être construite à partir du pavage de deux phases moléculaires qui possèdent la même symétrie géométrique mais des densités de tassement différentes. Les deux phases moléculaires, une phase haute densité et une phase basse densité, résultent des différentes interactions intermoléculaires et molécule-substrat. La phase haute densité est formée de liaisons halogènes, tandis que la phase de faible densité est formée via un réseau de coordination halogène-or. La similitude géométrique entre ces deux phases moléculaires permet aux unités moléculaires de servir de tuiles pour tesseler et former des tessellations moléculaires très complexes.

Le professeur Loh a dit, "En considérant la symétrie des blocs de construction moléculaires et du substrat, ainsi que l'introduction d'interactions multimodes, nous pouvons ouvrir de nouvelles voies pour construire des tessellations de surface complexes. Cette méthode peut être potentiellement appliquée à d'autres systèmes moléculaires avec de multiples types d'interactions intermoléculaires pour construire des architectures encore plus complexes. En outre, les pavages complexes de ce travail peuvent fournir de nouvelles perspectives pour comprendre les systèmes auto-organisés en biologie et en nanotechnologie. »

Ce travail a été sélectionné comme le point culminant de l'éditeur dans Communication Nature .