分子自组装的艺术为先进材料制作二维纳米结构

创建周期性纳米结构对于材料科学和纳米技术的进步至关重要。传统方法往往难以应对复杂性和可扩展性。将块状分子自下而上的自组装与自上而下的光刻技术相结合提供了一种解决方案，可以形成复杂的纳米结构。这些挑战需要创新方法来制造先进的纳米结构。

一项新评论利用块状分子的独特性质解决了这些问题，这些分子可以自组装成复杂的二维(2D)图案，有望在纳米制造方面取得重大进展并在各个技术领域带来潜在应用。

2023年8月24日，北京分子科学国家实验室张文斌、邵宇等领导的团队在《高分子学报》上发表了关于非常规二维周期性纳米图案的评论文章。

他们的工作重点是通过块状分子的自组装来创建复杂的纳米结构，结合自下而上和自上而下的技术来突破纳米制造的界限。

该综述研究了块状分子的自组装，从而形成了各种二维周期性纳米图案，例如四边形、六边形、矩形和斜结构。研究人员详细描述了嵌段共聚物、液晶和巨分子等材料从简单的柱状相到复杂的二维平铺形态的演变。

通过将定向自组装与自上而下的光刻相结合，可以实现具有特定功能的复杂纳米结构。

这项研究重点介绍了先进的纳米制造技术，这些技术能够创建复杂且实用的纳米结构。研究人员强调，需要增加块状分子的复杂性和改进光刻方法，并提供了通往低维有序形态的途径。

这种创新方法有可能通过创建比传统方法更复杂、更具功能性的结构来彻底改变纳米技术。

北京分子科学国家实验室的张文斌博士表示：“我们的研究结果表明，块状分子在创建复杂纳米结构方面具有巨大的潜力。通过将自组装与先进的纳米制造技术相结合，我们可以为纳米技术的新应用铺平道路，克服传统方法的局限性。”

非常规二维周期性纳米图案的开发对纳米技术具有重要意义。这些复杂的结构可用于各种应用，包括电子学、光子学和材料科学。

自下而上和自上而下方法的整合为创建更复杂和功能更强大的纳米结构提供了途径，有可能彻底改变制造工艺并促进下一代技术的发展。