韩国浦项工业大学Moon Jeong Park研究组的一项最新研究，合成出嵌段共聚物中热动力稳定的“水管工噩梦结构”。2024年1月5日出版的《科学》杂志发表了这项成果。

在这项研究中，该课题组人员报告了一种方法，通过使用端基和连接化学可以从二嵌段共聚物中获得不同的网络结构，如陀螺仪、金刚石和原始相。聚合物链末端的中间填充(“水管工的噩梦结构”)相对于骨骼聚集(陀螺)上的稳定性，归因于端-端相互作用的强度和曲率的初始形状之间的相互作用。

他们的研究建立了一种从嵌段共聚物中开发定制网络结构的方法，为嵌段共聚物在纳米技术应用中的使用提供了重要的平台。

据介绍，嵌段共聚物自组装提供了不同的纳米结构，从球体、圆柱体到网络，提供了在纳米尺度上对性能和功能的细致控制。然而，如何创建具有高填充率的热力学稳定的网络结构仍然是一个挑战。

附：英文原文

Title: Thermodynamically stable plumber’s nightmare structures in block copolymers

Author: Hojun Lee, Sangwoo Kwon, Jaemin Min, Seon-Mi Jin, Jun Ho Hwang, Eunji Lee, Won Bo Lee, Moon Jeong Park

Issue&Volume: 2024-01-05

Abstract: Block copolymer self-assembly affords diverse nanostructures, spanning from spheres and cylinders to networks, offering meticulous control over properties and functionalities at the nanoscale. However, creating thermodynamically stable network structures with high packing frustration remains a challenge. In this study, we report a methodology to access diverse network structures such as gyroid, diamond, and primitive phases from diblock copolymers using end group and linker chemistry. The stability of the medial packing of polymer chain ends (plumber’s nightmare structure) over skeletal aggregation (gyroid) is attributed to the interplay between the strength of the end-end interactions and the initial shape of the curvature. Our study establishes an approach to develop tailored network structures from block copolymers, providing an important platform for using block copolymers in nanotechnology applications.

DOI: adh0483

Source: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh0483