"Direct nanorod assembly using block copolymer-based supramolecules". K. Thorkelsson, A. J. Mastroianni, P. Ercius, T. Xu. NANOLETTERS 12, 498 (2012). DOI: 10.1021/nl2040089
Developing routes to control the organization of one-dimensional
nanomaterials, such as nanorods, with high precision is critical to
generate functional materials since the collective properties depend on
their spatial arrangements, interparticle ordering, and macroscopic
alignment. We have systematically investigated the coassemblies of
nanorods and block copolymer (BCP)-based supramolecules and showed that
the energetic contributions from nanorod ligand–polymer interactions,
polymer chain deformation, and rod–rod interactions are comparable and
can be tailored to disperse nanorods with control over inter-rod
ordering and the alignment of nanorods within BCP microdomains. By
varying the supramolecular morphology and chemical nature of the
nanorods, two highly sought-after morphologies, that is, nanoscopic
networks of nanorods and nanorod arrays parallel to cylindrical BCP
microdomains can be obtained. The supramolecular approach can be applied
to achieve morphological control in nanorod-containing nanocomposites
toward fabrication of optical and electronic nanodevices.
El desarrollo de rutas que controlen con gran precisión la organización de nanomateriales unidimensionales, como lo son los nanotubos, es crítico para la generación de materiales funcionales ya que las propiedades colectivas dependen de su organización espacial, del ordenamiento existente entre partículas, y de su alineación macroscópica. Hemos investigado sistemáticamente el coensamblaje de nanotubos y supramoléculas basadas en copolímeros de bloque (BCP), y hemos mostrado que las contribuciones energéticas de las interacciones entre polímero y ligante del nanotubo, la deformación de la cadena de polímero, y las interacciónes tubo-tubo son comparables y pueden ser ajustadas para dispersar los nanotubos con un control sobre el ordenamiento inter-tubos y el alineamiento de los nanotubos en los microdominios formados por BCP. Al variar la morfología supramolecular y la naturaleza química de los nanotubos se pueden obtener dos morfologías altamente buscadas, las cuales son redes nanoscópicas de nanotubos y arreglos de nanotubos paralelos a los microdominios BCP. La estrategia supramolecular puede aplicarse para controlar la morfología en nanocompuestos que contienen nanotubos, con la intención de lograr fabricar nanodispositivos ópticos y electrónicos.
