Menyelidiki Pertumbuhan Benih Heteroepitaxial dan Proses Penyortiran Mandiri dari Co-Micelles yang Tersegmentasi dengan Inti Kristalin yang Berbeda Secara Kimia

Abstrak
Kemampuan untuk menghasilkan nanopartikel misel yang seragam dengan dimensi yang terkontrol dan fungsionalitas yang terkontrol secara spasial merupakan tantangan utama dalam nanosains. Perakitan mandiri yang digerakkan oleh kristalisasi hidup (CDSA) dari blok kopolimer (BCP) telah muncul sebagai pendekatan yang efektif untuk menghasilkan nanopartikel misel inti-kulit yang dapat disesuaikan ukurannya secara seragam; namun, sebagian besar misel inti-kulit yang dihasilkan melalui CDSA terdiri dari inti kristal kontinu dari BCP dengan blok pembentuk inti yang sama. Di sini, kami melakukan studi mendalam tentang proses CDSA heteroepitaksial dari BCP berbasis poli(ferrocenyldimethylsilane) (PFDMS) dan poli(ferrocenyldimethylgermane) (PFDMG) pembentuk inti yang berbeda secara kimia untuk menghasilkan blok ko-misel yang tersegmentasi. Proses pertumbuhan heteroepitaksial menghasilkan misel dengan inti kristal yang terperangkap secara kinetik yang secara termodinamika kurang stabil daripada bahan yang terbentuk melalui nukleasi spontan. Hal ini dirasionalisasi dengan menentukan kisi inti misel PFDMG yang sebelumnya tidak diketahui, eksperimen perakitan mandiri, dan perhitungan energi kisi teoritis, yang memberikan wawasan tentang penalti energik yang terkait dengan pertumbuhan heteroepitaxial. Metode untuk menentukan energi kisi inti teoritis dalam sistem BCP ini dapat memberikan cara untuk menyaring kandidat BCP yang dapat mengalami pertumbuhan heteroepitaxial. Lebih jauh, dengan menggunakan pemahaman baru kami tentang sistem misel ini, kami mencapai pembentukan misel dengan inti kristal yang mengalami penyortiran mandiri, didorong oleh penyemaian mandiri dari struktur ko-misel triblok yang terfragmentasi.