Αυθόρμητη Συνέλευση Ιεραρχικών Φάσεων

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Η μεγάλη υπόσχεση της αυτοσυναρμολόγησης είναι η δημιουργία νανοδομών-στόχων μέσω αυθόρμητης μοριακής οργάνωσης, μια διαδικασία που είναι -κατ' αρχήν- απλούστερη και πιο επεκτάσιμη από τις επίπονες μεθόδους νανοκατασκευής από πάνω προς τα κάτω¹. Ωστόσο, η αυτοσυναρμολόγηση αντιμετωπίζει μια θεμελιώδη πρόκληση: οι δομές που σχηματίζονται θερμοδυναμικά τείνουν να ελαχιστοποιούν την επιφάνεια και να μεγιστοποιούν τη συμμετρία. Οι πιο εύκολα προσβάσιμες δομές είναι επομένως αρκετά απλές. Η αυτοσυναρμολόγηση συμπολυμερούς μπλοκ (BCP), για παράδειγμα, εκμεταλλεύεται τη χημική ασυμβατότητα κατά μήκος μιας ραχοκοκαλιάς πολυμερούς για να οδηγήσει τον τοπικό διαχωρισμό φάσεων. Η απογοητευμένη συναρμολόγηση οδηγεί σε μια μορφολογία νανοκλίμακας της οποίας η μονάδα κυψέλης υπαγορεύεται από την αρχιτεκτονική αλυσίδας². Τα κανονικά BCP (γραμμικές αλυσίδες με δύο μπλοκ) σχηματίζουν εναλλασσόμενα ελάσματα και εξαγωνικά συσκευασμένους κυλίνδρους με απλό τρόπο. αλλά πιο εξωτικές φάσεις απαιτούν πρόσθετο έλεγχο, για παράδειγμα κατεύθυνση του συγκροτήματος χρησιμοποιώντας εξωτερικές δυνάμεις, όπως διάτμηση ή χημικά πρότυπα³. Μια κομψή εναλλακτική είναι η χρήση συνθετικών μεθόδων για το σχεδιασμό πιο εξελιγμένων αρχιτεκτονικών αλυσίδων, οι οποίες μπορεί να οδηγήσουν σε νέες μορφολογίες⁴. Μια εξαιρετική πρόκληση είναι να επιτευχθεί μορφολογικός έλεγχος χωρίς αδικαιολόγητη συνθετική επιβάρυνση. Sun et al. τώρα αναφορά Φύση Νανοτεχνολογία ο σχεδιασμός και η σύνθεση νέων συμπολυμερών τριών συστάδων που δημιουργούν δομική τάξη σε πολλαπλές κλίμακες μήκους, σχηματίζοντας έτσι περίπλοκες και ιεραρχικές φάσεις νανοκλίμακας⁵.