在区块共聚合物薄膜中通过连续热和溶剂浸泡化而形成短暂的界面图案

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 软物质物理学 软物质物理学

背景情况:

• 自然存在的结构通常在不平衡条件下形成.
• 区块共聚合物 (BCP) 自组装通常侧重于近平衡处理.
• 之前的研究探讨了直接的溶剂浸泡化 (DIA),其次是热化 (TA).

研究的目的:

• 通过反转回火序列 (TA,然后 DIA) 来研究BCP薄膜的不平衡处理.
• 探索创建新的短暂BCP形态的过程.
• 了解由胀引起的纹模式的形成和演变.

主要方法:

• 顺序处理BCP薄膜:初始热 (TA) 到部分顺序,然后是直接溶剂浸泡 (DIA).
• 在DIA期间观察形态演变,包括由胀引起的纹.
• 通过溶剂蒸发来灭短暂的形态.
• 与仅使用DIA或仅使用TA获得的平衡形态的比较.

主要成果:

• TA + DIA 序列在 BCP 膜中快速诱导胀诱导的纹模式.
• 这些纹"缺陷"模式是暂时的,取决于DIA浸泡时间.
• 纹形态可以灭到玻璃状的状态.
• 在长时间的DIA时间里,系统向平衡层状形态进化.

结论:

• 切换TA和DIA处理的顺序显著改变了中间的短暂形态.
• 虽然最终平衡状态是相似的,但 DIA + TA 和 TA + DIA 序列之间的过渡状态有很大的不同.
• 这些独特的过渡性BCP形态为新的应用提供了潜力.