Montaggio spontaneo di fasi gerarchiche

La grande promessa dell'autoassemblaggio è la creazione di nanostrutture target attraverso l'organizzazione molecolare spontanea, un processo che è, in linea di principio, più semplice e più scalabile rispetto ai laboriosi metodi di nanofabbricazione dall'alto verso il basso¹. Tuttavia, l'autoassemblaggio deve affrontare una sfida fondamentale: le strutture che si formano termodinamicamente tendono a minimizzare l'area superficiale e massimizzare la simmetria; le strutture più facilmente accessibili sono quindi abbastanza semplici. L'autoassemblaggio del copolimero a blocchi (BCP), ad esempio, sfrutta l'incompatibilità chimica lungo la struttura portante del polimero per guidare la separazione di fase locale; l'assemblaggio frustrato porta a una morfologia su scala nanometrica la cui cella unitaria è dettata dall'architettura della catena². I BCP canonici (catene lineari con due blocchi) formano lamelle alternate e cilindri impaccati esagonali in modo semplice; ma le fasi più esotiche richiedono un controllo aggiuntivo, ad esempio dirigere l'assemblaggio utilizzando forze esterne, come dime di taglio o chimiche³. Un'elegante alternativa consiste nell'utilizzare metodi sintetici per progettare architetture di catene più sofisticate, che possono dare origine a nuove morfologie⁴. Una sfida eccezionale è ottenere il controllo morfologico senza un carico sintetico eccessivo. Sole et al. ora fai rapporto Natura Nanotecnologia la progettazione e la sintesi di nuovi copolimeri triblocco che danno origine a un ordine strutturale su più scale di lunghezza, formando così fasi nanometriche complesse e gerarchiche⁵.

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• Fonte: https://www.nature.com/articles/s41565-022-01294-y