連続したスピンコーティングは,ブロックコポリマーミセラーナノアレイの秩序-乱雑の移行を誘導する

科学分野:

• 材料科学
• ナノテクノロジー
• 表面科学

背景:

• ナノドット空間的配置を制御することは,ナノ材料とバイオインタフェースにとって極めて重要です.
• ブロックコポリマーミセルの自発的自己組み立ては,オーダーされたナノ構造を作成するための一般的な方法である.
• これらの構造の調節可能な乱れを達成することは依然として大きな課題です.

研究 の 目的:

• 連続したスピンコーティングを使用してミセラ配列の密度と乱れを動的に調節するための新しい方法を実証する.
• コーティングサイクルの増加による構造秩序の非単調な進化を調査する.
• ナノスケールの表面パターンを設計するための 多様な戦略を提案する.

主な方法:

• 連続したスピンコーティングを使用してブロックコポリマーミセルを積みます.
• ナノ構造の順序を分析するために,ヴォロノイテッセレーションとアルファフォームのフィルタリングアルゴリズムを使用した.
• 異なる堆積段階における粒子間距離と乱雑度 (σ_{d/d̅) を定量化した.}

主要な成果:

• 最初のスピンコーティングサイクルは,六角形順に結果しました (粒子間距離: 126 nm, σ _{d / d̅ = 0.12).}
• 中間サイクルは最大限の乱れをもたらした (粒子間距離: 95 nm, σ_d/d̅ = 0.26).
• ステリック阻害により部分的な秩序が回復した (粒子間距離: 73 nm, σ_d/d̅ = 0.20).

結論:

• 連続したスピンコーティングは,ナノドット密度と乱れに対するダイナミックな制御を提供します.
• この方法は,ポリマー混合技術と比べて調整可能な乱れを達成しますが,添加物は不要です.
• このアプローチは,バイオマテリアルと光学デバイスのナノスケールの表面パターンを設計するための多岐にわたる戦略を提供します.