Heterogene nanoblokke giver polymerer en kant

At bygge strukturer ved at blande legoklodser i to forskellige størrelser er en barneleg. Imidlertid, at studere polymerer udstyret med en alternerende nanostruktur lavet af heterogene blokke er alt andet end ligetil.

Teoretisk fysiker Mark Matsen, baseret på University of Reading, Storbritannien, studerer polymerblandinger bestående af to-fold (AB) og tre-fold (BAB) kombinationer af to typer af nanoskala blokke. Han har vist, i en undersøgelse offentliggjort i EPJ E , at den underliggende heterogenitet af blokkene kan få polymerer til at skifte til forskellige nanoskalamønstre og derfor udvise forskellige egenskaber. Talrige anvendelser baseret på ætsningsmønstre på underlag, såsom elektronik, computerchips, og membraner udstyret med en specifik funktion, kan drage fordel af sådan forskning.

Problemet er, at i lang tid, polymereksperter mente, at opnåelse af en sådan ordnet nanostruktur krævede at bruge nanoblokke af lignende størrelser. Imidlertid, eksperimentalister har for nylig vist, at det ikke nødvendigvis er tilfældet. Det viser sig, det er generelt tilstrækkeligt at syntetisere blokcopolymerer ved hjælp af mindre omkostningskrævende metoder, hvilket resulterer i blokkomponenter af heterogen størrelse.

For at forstå virkningen af ​​heterogene blokke på sådanne polymersmeltninger, forfatteren sammenligner polymerarkitekturer lavet af tre blokke, nemlig BAB, og to blokke, nemlig AB. I dette tilfælde, A-blokke er af heterogen størrelse og B-blokke er af homogen størrelse. Han stoler på en metode kaldet self-consistent field theory (SCFT), hvilket involverer tilnærmelse af virkningen af ​​alle de andre polymerer på en given polymer ved en gennemsnitlig effekt.

Matsen fandt ud af, at brugen af ​​heterogene byggesten påvirker den morfologiske struktur af polymerer på nanometrisk skala. Han indså også, at ved at bruge heterogene komponenter, især med triblokke, det er muligt at flytte bredden af ​​underdomæner lavet af én type polymer. Dette kunne, for eksempel, hjælpe med at forbedre effektiviteten af ​​triblok-baserede brydningsoverflader.