【技术实现步骤摘要】
一种诱导A(BC)3杂臂星形共聚物结构相变的方法
本专利技术属于软物质自组装领域,涉及对A(BC)3杂臂星形共聚物结构的调控。
技术介绍
共聚物是一类重要的软物质。它可以在熵驱动下显示出丰富的自组装现象,近几十年来一直是软凝聚态物理的前沿热点问题。随着合成技术的发展,共聚物已经从最基本的两嵌段发展到具有更加复杂的分支结构,诸如星型、梳状、树枝状分支结构等。这些复杂的分支结构有助于产生不同于两嵌段共聚物的新颖微结构。在此基础上考虑到共聚物体系对外界环境的影响极为敏感,通过受限、掺杂、施加外场等手段都有可能使共聚物通过自组装产生不同于本体自组装的有序微结构,因此近年来,如何实现微结构的调控以及不同微结构之间的相变一直是一个具有挑战性的问题,如何寻找到合适的外界因素有效调控微结构的排列和取向值得深入研究。利用新颖的微结构可以制备功能纳米材料、纳米结构材料和光子晶体等,利用不同微结构间的相变可用于制造智能材料和具有开关效应的传感器材料,这对新材料的制备以及微结构的调控具有重要的科学意义和实际应用价值。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种诱导A(BC)
【技术特征摘要】
1.一种诱导A(BC)3杂臂星形共聚物结构相变的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:向A(BC)3杂臂星形共聚物构成的系统中掺入纳米粒子;
步骤2:建立纳米粒子/A(BC)3杂臂星形共聚物混合体系的自组装模型;
步骤3:对混合体系的自由能变分,得到一套自洽方程组,将自洽方程组编程并进行计算机模拟,得到纳米粒子/A(BC)3杂臂星形共聚物的微结构;
步骤4:调整纳米粒子/A(BC)3杂臂星形共聚物中纳米粒子的体积分数,实现不同微结构间的相变。
2.根据权利要求1所述的一种诱导A(BC)3杂臂星形共聚物结构相变的方法,其特征在于,步骤2中,纳米粒子/A(BC)3杂臂星形共聚物的自组装模型为:
其中V表示系统的体积,kB为玻尔兹曼常量,T为开氏温度;分别表示A嵌段,B嵌段,C嵌段和纳米粒子的局域体积分数;为拉格朗日乘子,确保系统不可压缩;χij(=χji),i,j=A,B,C,N,表示组分i和j之间的相互作用参数;和分别为A(BC)3杂臂星形共聚物各组分和纳米粒子在空间位置处所感受到的有效化学势场;(i=A或BC)为A(BC)3杂臂星型共聚物的配分函数,为纳米粒子的配分函数;ρN是纳米粒子的中心分布,相应的纳米粒子局域体...
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