Janus纳米粒子在嵌段共聚物中的定向与协同自组装：有序超分子结构及其力学性能

项目名称： Janus纳米粒子在嵌段共聚物中的定向与协同自组装：有序超分子结构及其力学性能

项目编号： No.21174080

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 高分子科学

项目作者： 燕立唐

作者单位： 清华大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 本项目旨在运用多尺度的计算机模拟方法，研究双亲性Janus纳米粒子在嵌段共聚物体系中定向自组装所形成的有序超分子结构，并预报基于该结构的微观和宏观力学性能，从而阐明此类纳米复合体系结构-性能之间的联系。首先采用耗散粒子动力学和相场/粒子混合模型在不同尺度上研究柱状，层状和球状Janus纳米粒子在具有不同分子构筑的嵌段共聚物中定向自组装的动力学过程，机理，以及所形成的超分子有序结构，同时深入探讨熵和焓两种能量形式分别对该结构的影响。以此超分子结构为基础，采用格子弹簧理论计算其应力场，应变场，杨氏模量等力学行为。同时依照能量基的断裂判据，预报该纳米复合体系中裂纹的形成机理，发展过程及纳米粒子对此过程的影响。为探索该纳米复合体系中超分子结构的调控手段及结构-性能之间的联系，指导和改进相应的实验设计，开发新型的功能纳米复合材料奠定重要基础。希望从中能发展出研究该问题的独特方法，形成源创性成果。

中文关键词： 多尺度模拟；Janus纳米粒子；嵌段共聚物；超结构；熵驱多级结构

英文摘要：

英文关键词： Multi-scale simulation；Janus nanoparticle；Block copolymer；Superstructure；Entropy-driven hierarchical structure