ダブル・ギロイド・ブロック・コポリマーの軟質結晶のメソアトミックな歪みを見る

科学分野:

• 材料科学
• 柔らかい物質の物理
• クリスタルグラフィー

背景:

• 超分子軟結晶は,対称性原理により,格子や空間群のような,硬質の原子固体と特徴を共有しています.
• 軟結晶のメソ原子構成要素は,超単位スケールの対称性に影響を与える分子グループを含んでいる.
• 柔らかい物質の局所的な構造と再構成性を特徴づけるのは,依然として困難です.

研究 の 目的:

• 先進的な顕微鏡を用いて,柔らかい結晶の超単位と亜単位細胞形態を特徴づける.
• ストレス下にある柔らかい結晶の構造的な緩解と対称性破裂のメカニズムを調査する.
• 硬い結晶と柔らかい結晶の変形行動を比較する.

主な方法:

• スライス・アンド・ビュー顕微鏡を用いて,ブロックコポリマー・ダブル・ジロイドのマイクロメートルの領域形態を再構築した.
• 大量のサンプルを分析し,詳細な超単位とサブ単位の細胞構造を把握した.
• 構造的な緩解と対称性の破損を理解するために,マルチスケール分析が行われました.

主要な成果:

• 複数のスケールでダブルガイロイド軟結晶の形状の明瞭な特徴.
• 大規模な領域で維持された非同類のサブユニット細胞対称性破損の特定
• 柔らかい結晶のネットワークは,角の硬さを維持しながら,ストラット長/直径の変形に対応することを実証する.

結論:

• 柔らかい結晶は,硬い結晶と比較して,特に一貫性のある非相性対称性の破損を示します.
• 柔軟なストラットと硬い角度を持つ柔らかい結晶の機械的性質は,ユニークな変形反応を可能にします.
• この研究は,柔らかい水晶材料と硬い水晶材料の根本的な違いについての新しい洞察を提供します.