嵌段共聚物自组装成一维、二维和三维纳米和微结构具有广泛的应用前景。其关键挑战在于使用可扩展的一锅法获得对所有维度的分子结构和层级结构的独立控制。

近日，加州大学欧文分校Joseph P. Patterson报道了聚-L-丙交酯-嵌段-聚乙二醇嵌段共聚物的开环聚合诱导结晶驱动自组装(ROPI-CDSA)，形成一维、二维和三维纳米结构。

文章要点

1）研究人员以L-丙交酯为单体，单官能团聚乙二醇(MPEG45)为引发剂，甲苯为溶剂，三氮二环癸烯(TBD)为催化剂，进行了ROPI-CDSA实验。研究发现，ROPI-CDSA的一个重要特点是聚合时间远短于自组装弛豫时间，导致了一个非平衡的自组装过程。

2）研究人员通过低温透射电子显微镜、广角X射线散射、傅里叶变换红外光谱跟踪了自组装的结构和形貌演变，揭示了一维→2D→3D层次化生长机制。分析结果表明，嵌段共聚物（BCPs）的自组装机理既依赖于聚合物的分子结构，又依赖于聚合物的浓度。

基于自组装机理的了解，使捕获具有不同结构和维度的材料成为可能。

Hurst, P.J., Rakowski, A.M. & Patterson, J.P. Ring-opening polymerization-induced crystallization-driven self-assembly of poly-L-lactide-block-polyethylene glycol block copolymers (ROPI-CDSA). Nat Commun 11, 4690 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-18460-2

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18460-2