层级自组装：自组装聚合物链向列有序基质中的自组织纳米结构

我们报道了当不同尺寸（直径为 ${\sigma}_n$）的模型纳米颗粒在由半柔性自组装聚合物蠕虫状胶束链构成的背景基质中聚集时，所形成的多种不同纳米结构。这些不同的纳米结构是由胶束单体与纳米颗粒的相分离混合物的动力学阻滞形成的。所获得的不同形貌是可利用自由体积、聚合物变形弹性能、纳米颗粒在聚合物基质中的密度（化学势），以及自组装纳米颗粒尺寸与聚合物链自回避直径之比之间相互竞争的结果。我们采用混合半巨正则蒙特卡洛模拟方案，获得了自组装纳米结构的（非平衡）相图。我们观察到棒状纳米颗粒结构在向列有序链之间的间隙中自组装，同时也观察到连通的类凝胶纳米管渗透网络。我们还发现了一种完全意想不到的纳米颗粒与单体互锁晶相，其中每个纳米颗粒晶面都被完美组织的聚合物链平面所分隔。我们确定了导致这种互锁晶体结构的条件。我们提出了实验上的可能性，说明如何利用本文提出的结果在实验室中获得不同的纳米结构。