Letter

化学:ナノ粒子/コポリマー混合物の自己配向型自己集合

Nature 434, 7029 doi: 10.1038/nature03310

自己集合型有機テンプレートまたはバイオテンプレート内の無機ナノ構造体の組織化は、機能性ハイブリッド材料の開発に関心を持つ科学者に注目されている。これまでの研究では、材料の電気的、磁気的または光学的特性の調整手法として、そのような骨格を使用してナノ要素を空間的に配列することに重点が置かれていた。最近の理論的研究から、自己組織化する粒子と自己集合するマトリックス材料との相乗作用によって階層的秩序構造が生じうることが示唆された。今回我々は、ジブロック・コポリマーとセレン化カドミウム系またはフェリチン系ナノ粒子の混合物において、二要素がナノスケールで協同的に自己集合することを示す。薄膜中では、コポリマーが集合して円筒状ドメインとなり、ナノ粒子の空間分布に影響を及ぼす。ナノ粒子の界面への偏析が界面相互作用を仲介し、ブロックの1つが強く基板に引き付けられた場合であっても、コポリマー・ドメインを表面に対して垂直に配向させる。ポリマー要素と粒子要素の両者の組織化が外部場を使用することなく実現され、階層的秩序を持つナノ構造材料を作製する単純かつ一般的な手法が利用できるようになった。

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