人们无法通过调控材料的纳米尺度、微米尺度的方式合成多级结构材料，因此限制了下一代多功能材料的发展。

有鉴于此，耶鲁大学钟明江（Mingjiang Zhong）、麻省理工学院Jeremiah A. Johnson等报道展示了一种能够预测分子构建纳米材料的自组装方式的方法，通过具有各项异性的分子（嵌段共聚物），能够产生多种多样的多级同相（phase-in-phase）结构形貌。

本文要点

（1）

这种方法通过发展一种合成平台能够合成能够构建组成具有各向异性特点的结构（CAMBBs, compositionally anisotropic molecular building blocks），随后CAMBBs能够进一步组装为含多级规则结构的纳米材料体系。生成的多级纳米结构能够搭建具有纳米尺度/微米尺度结构特征的宏观器件。这种方法中使用的CAMBBs是基于设计含有特定排列顺序侧链的块体聚合物。

（2）

通过在嵌段共聚物分子设计各种结构参数，从而能够广泛的调控组装体在纳米尺度、微米尺度的组分、形貌、晶格参数。比如，通过在重复结构单元中同时引入A和B侧链，构建了(A-alt-B)-b-C的GBCP，随后在另一个块体中引入C侧链，其中通过A和B不兼容的特点导致A和B侧链发生相分离，因此在骨架上成功的分别得到富含A和富含B的纳米区域；通过将A或者B不混溶的C修饰在另一种块体结构上，形成另一种界面。因此，通过各向异性特点形成具有规则纳米结构的CAMBBs。这项工作能够非常高效的构建复杂结构材料，而且为多个维度进行精确控制组装体功能提供一种非常好的方法。

参考文献

Liang, R., Xue, Y., Fu, X. et al. Hierarchically engineered nanostructures from compositionally anisotropic molecular building blocks. Nat. Mater. (2022)

DOI: 10.1038/s41563-022-01393-0

https://www.nature.com/articles/s41563-022-01393-0