Spontaniczny montaż hierarchicznych faz

Spontaniczny montaż hierarchicznych faz

Węzeł źródłowy: 1889329

Wielką obietnicą samoorganizacji jest tworzenie docelowych nanostruktur poprzez spontaniczną organizację molekularną, proces, który jest – w zasadzie – prostszy i bardziej skalowalny niż pracochłonne odgórne metody nanoprodukcji1. Jednak samoorganizacja stoi przed fundamentalnym wyzwaniem: struktury, które tworzą się termodynamicznie, mają tendencję do minimalizowania powierzchni i maksymalizacji symetrii; najłatwiej dostępne struktury są więc dość proste. Na przykład samoorganizacja kopolimeru blokowego (BCP) wykorzystuje niezgodność chemiczną wzdłuż szkieletu polimeru do napędzania lokalnego rozdzielania faz; sfrustrowany montaż prowadzi do morfologii w nanoskali, której komórka elementarna jest podyktowana architekturą łańcucha2. Kanoniczne BCP (liniowe łańcuchy z dwoma blokami) w prosty sposób tworzą naprzemienne lamele i sześciokątnie upakowane cylindry; ale bardziej egzotyczne fazy wymagają dodatkowej kontroli, na przykład kierowania montażem za pomocą sił zewnętrznych, takich jak ścinanie lub szablony chemiczne3. Elegancką alternatywą jest wykorzystanie metod syntetycznych do projektowania bardziej wyrafinowanych architektur łańcuchów, co może prowadzić do powstania nowych morfologii4. Niezwykłym wyzwaniem jest osiągnięcie kontroli morfologicznej bez nadmiernego obciążenia syntetycznego. Słońce i in. teraz melduj się Natura Nanotechnologia projektowanie i synteza nowatorskich kopolimerów trójblokowych, które powodują uporządkowanie strukturalne w wielu skalach długości, tworząc w ten sposób złożone i hierarchiczne fazy w nanoskali5.

Znak czasu:

Więcej z Natura Nanotechnologia