Layered Thin Film Deposition via Extreme Inter-Brush Slip in a Lamellar Block Copolymer
Layered Thin Film Deposition via Extreme Inter-Brush Slip in a Lamellar Block Copolymer
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通过层状嵌段共聚物中的极端刷间滑移进行分层薄膜沉积
DOI：
10.1021/acs.macromol.2c01496
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
Thomas, Edwin L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shan, Wenpeng;Weisbord, Inbal;Feng, Xueyan;Hyon, Jinho;Manesi, Gkreti-Maria;Avgeropoulos, Apostolos;Segal-Peretz, Tamar;Thomas, Edwin L.
与现有的溶剂辅助聚合物涂层相比，利用弹道冲击诱导摩擦材料转移来制备超薄膜可能是一种新的添加剂制造方法。共价键合的A嵌段刷子和B嵌段刷子是A/B层状两嵌段共聚物(BCP)中坚固的机械单元。具有低纠缠密度的平行刷子-刷子界面呈现出一组独特的滑移面，这些滑移面可以通过剪切和拉力剥离而发生极端变形。由同心玻璃橡胶刷层组成的微球以弹道应变率撞击刚性衬底会产生绝热冲击加热，通过滑动两种类型的BCP刷子可使最底层压缩变薄。在较冷的区域，玻璃A块和橡胶B块之间的机械对比导致橡胶块刷子广泛滑动。对于倾斜冲击，增加的剪应力增强了刷子滑移和颗粒在衬底上的滑动，并伴随着滑移面上的分层和离散的B块A块B块B层的独特摩擦转移。
Creating ultrathin films via ballistic impact-induced frictional material transfer could be a new approach for additive manufacturing compared with current solvent-assisted polymer coatings. The covalently bonded A block brushes and B block brushes are robust mechanical units in A/B lamellar diblock copolymers (BCPs). The parallel brush–brush interfaces with low entanglement density present a unique set of slip planes that can undergo extreme deformation by shearing and delamination by tensile forces. Impact of microspheres comprised of concentric glassy–rubbery brush layers against a rigid substrate at ballistic strain rates causes adiabatic shock heating that permits compressional thinning of the bottommost layers via slip over both types of BCP brushes. In cooler regions, the mechanical contrast between the glassy A blocks and rubbery B blocks induces extensive slip across the rubbery block brushes. For angled impacts, the increased shear stress enhances brush slip and the particle slides across the substrate accompanied by delamination across the slip planes and unique frictional transfer of discrete B-block-A A-block B layers.
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