グラデント結晶化駆動の自己組み立て:線形コポリマーとブラシブロックコポリマーの共同組み立てによる"不均一"なセグメントコロナを持つ円筒状ミセル

科学分野:

• ポリマー化学のポリマー化学について
• 材料科学 材料科学とは
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー

背景:

• ブロックコポリマー (BCP) は,選択性溶媒で,明確に定義されたナノ構造に自己組み立てます.
• 生体結晶化駆動セルフアセンブリ (CDSA) は,これらのナノ構造物の制御された成長を可能にします.
• 結晶ブラシのBCPは,ブラシのようなサイドチェーンにより,ユニークな自己組み立て性能を提供します.

研究 の 目的:

• 異なるn-アルキル分岐長さの結晶ブラシBCPのCDSAを調査する.
• 成長制限を克服するために,線形BCPとブラシBCPの共同組み立てを探求する.
• グラデーション構造を持つブロックコミセルの制御された合成を達成するために.

主な方法:

• ポリ (フェロセニルジメチルシラン) -ブロックポリ (メチルビニルシロキサン) (PFS-b-PMVS) ブラシBCPの合成.
• 異なる長さのn-アルキル枝 (C6,C12,C18) を導入するためにチオール-エンの機能化.
• 生きたCDSAは,種子ミセルによって開始され,線形PFS-b-PMVSとの共同組み立てを含みます.
• 伝送電子顕微鏡 (TEM) と原子力顕微鏡 (AFM) を用いた特徴付け.

主要な成果:

• n-アルキルブラシの長さの増加はミセルの成長を阻害しましたが,線形PFS-b-PMVSとの共同組み立てはステリック障害を軽減しました.
• コントロール可能な長さのモノディスペルセブロックコミセルと"パッチ"の冠状ナノドメインが形成されました.
• TEMとAFMは,組み立てられたミセルに関する補完的な構造情報を提供しました.
• グラデント構造が観察され,線形BCPの好ましい成長に続いてブラッシュBCPが続いた.

結論:

• ブロックコポリマーにおけるCDSAの生動グラデントの最初の例を示した.
• グラデント構造は,ユニマー添加率の違いとブラシブロックのステリック効果から生じる.
• この方法は,グラデーションコポリメリゼーションを模倣して,ブロックコミセルアーキテクチャの正確な制御を提供します.