Спонтанная сборка иерархических фаз

Переиздано Платоном

Читают: 0

Великое обещание самосборки заключается в создании целевых наноструктур посредством спонтанной молекулярной организации, процесса, который в принципе проще и масштабируемее, чем трудоемкие методы нанопроизводства сверху вниз.¹. Тем не менее, самосборка сталкивается с фундаментальной проблемой: структуры, которые формируются термодинамически, имеют тенденцию минимизировать площадь поверхности и максимизировать симметрию; Таким образом, самые легкодоступные структуры довольно просты. Самосборка блок-сополимера (BCP), например, использует преимущества химической несовместимости вдоль основной цепи полимера для обеспечения локального фазового разделения; нарушенная сборка приводит к наноразмерной морфологии, элементарная ячейка которой определяется цепной архитектурой.². Канонические BCP (линейные цепи с двумя блоками) прямолинейно образуют чередующиеся ламели и шестиугольно-упакованные цилиндры; но более экзотические этапы требуют дополнительного контроля, например, направления сборки с использованием внешних сил, таких как сдвиг или химические шаблоны.³. Элегантной альтернативой является использование синтетических методов для разработки более сложной архитектуры цепи, что может привести к появлению новых морфологий.⁴. Нерешенной задачей является достижение морфологического контроля без чрезмерного синтетического бремени. Сан и др. теперь доклад в Природа Нанотехнология разработка и синтез новых триблок-сополимеров, которые приводят к структурному упорядочению в различных масштабах длины, тем самым образуя сложные и иерархические нанофазы⁵.