Isso mostra o sinal de amplitude de derivação AFM de um anel dibloco nos estágios finais do recozimento. Uma instabilidade do tipo Plateau-Rayleigh se desenvolveu e o anel está mostrando a formação de quatro gotas distintas. A área de digitalização é de aproximadamente 54 × 54 μm2. Crédito:European Physical Journal E
Os cientistas descobriram como a natureza minimiza os custos de energia em anéis de líquidos com uma nanoestrutura interna feita de dois polímeros quimicamente discordantes unidos por ligações fortes, ou di-blocos, depositado em uma superfície de silício, em um artigo prestes a ser publicado em European Physical Journal E .
Josh McGraw e seus colegas da Universidade McMaster, Canadá, e a Universidade de Reading, REINO UNIDO, Criou pela primeira vez anéis de polímeros em bloco que eles comparam a donuts de construção de blocos de Lego devido à natureza do material usado. Este material possui uma estrutura interna discretizada como blocos de Lego, resultando em anéis que se aproximam da forma perfeita de um donut (veja a foto de montagens em nanoescala anteriormente inéditas que ilustra este relatório).
McGraw e seus colegas mediram a dinâmica das bordas interagindo em estruturas de anel que exibem etapas assimétricas, ou seja, espaçamento diferente dentro e fora do anel, quando inicialmente criado. Eles descobriram que a interação que molda o anel ao longo do tempo é a repulsão entre as bordas. Embora os detalhes moleculares permaneçam elusivos, a fonte dessa repulsão é intuitiva:uma borda é um defeito que perturba o perfil da superfície com um custo associado à energia da superfície.
A repulsão da borda evita que duas bordas vizinhas fiquem muito próximas uma da outra. À medida que duas bordas isoladas se aproximam, a perturbação se desvia ainda mais, assim, deformando a estrutura da borda de equilíbrio e aumentando a energia livre. Para anéis sujeitos exclusivamente à interação de borda repulsiva, os autores descobriram que a forma de equilíbrio de suas bordas deve ser simétrica.
Essas bordas podem ser consideradas defeitos em um material com uma ordem perfeita em nanoescala. Assim, pesquisas baseadas na elucidação de interações de defeitos podem ajudar os cientistas a tentar eliminar esses defeitos ao compreender como esses materiais se auto-montam. Esses sistemas também podem fornecer uma base ideal para a criação de padrões em nanoescala, armazenamento de dados, e nanoeletrônica.
