写道氮杂2021年5月20日
使用复杂的电子显微镜技术，研究人员德克萨斯州A＆M大学已经揭开了单个显微镜缺陷，首次称为软嵌段共聚物中的“双”。
Edwin Thomas及其团队在第一次含有双陀螺形状的软聚合物材料中发现了双边界缺陷。图像信用：Dharmesh Patel / Texas A＆M Engineering。
可以在要制造具有独特光子和声学特性的材料的日子里操纵这种微观缺陷。欧洲杯足球竞彩
这种缺陷就像黑色天鹅 - 这不是典型的东西。虽然我们为我们的研究选择了某种聚合物，但我认为双缺陷将相当普遍，横跨一堆类似的柔软物质系统，如油，表面活性剂，生物材料和天然聚合物。欧洲杯足球竞彩因此，我们的研究结果将对柔软物质领域的不同研究有价值．
Edwin Thomas，德克萨斯农工大学材料科学与工程系教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
研究结果已描述美国国家科学院院刊欧洲杯线上买球（pnas.)．
欧洲杯足球竞彩材料可以广泛地分为软物质和硬物质。硬质材料，欧洲杯足球竞彩如陶瓷和金属合金，通常有一个高度规则和对称的原子排列。除此之外，在硬物质中有序的原子群将自己组织成纳米级的积木，称为单位细胞。
这些单元电池通常含有几个原子并通过堆叠在一起形成周期性晶体。甚至柔软物质可以形成含有单位细胞的晶体，但周期性图案不再保持在原子水平，而是以大分子组件的相对较大的规模发生。
具体地，在A-B二嵌段共聚物的情况下 - 一种柔软物质 - 周期性分子基质含有几个连接链：即，单个链的单链和单链B单元。
称为块的每个链具有相同的单元，通过将单元的选择性累积和B单位同时形成柔软的晶体，与难以耐磨地相比，通过将单元的选择性积聚到结构域和B单元中。
硬质和柔软的晶体之间的另一个突出差异是结构缺陷在难以努力地进行了更加精心调查。这种缺陷可以在材料内的单个原子区域进行，称为点缺陷。
例如，由氮杂质引起的钻石中碳原子周期性排列中的点缺陷产生了华丽的“金丝雀”黄色钻石。此外，晶体缺陷可以作为表面缺陷分布在整个区域，也可以扩展为线缺陷。
通常，在复杂的电子成像方法的帮助下，已经广泛地研究了硬质材欧洲杯足球竞彩料中的缺陷。然而，为了检测和识别其嵌段共聚物软晶体中的缺陷，托马斯和他的合作者使用一种新的方法，称为切片和视图扫描电子显微镜。
通过这项技术，该团队能够应用精细的离子束切割柔软材料的极薄薄片，然后应用电子束对薄片下面的表面进行成像。研究人员通过再次切片和成像重复了这个过程好几次。这些切片后来被数字化排列在一起以获得3D视图。
在他们的研究中，研究人员研究了一种由聚二甲基硅氧烷块和聚苯乙烯块组成的二嵌段共聚物。在微观层面上，该共聚物的单位胞具有假定的“双回旋”形状的空间格局——一种复杂的周期性结构，包含一对相互缠绕的分子网络，其中一个具有右向旋转，另一个具有左向旋转。
虽然研究小组并没有在材料中寻找任何特定的缺陷，但复杂的成像方法出人意料地发现了一个表面缺陷，即所谓的双晶界。在双接合点的两侧，缠绕在一起的分子网络突然改变了它们的旋向性。
我喜欢称这个缺陷是拓扑镜子，这是一个非常简洁的效果。当你有一个双边界时，就像看反射到镜子中一样，随着每个网络穿过边界，网络交换手柄，右侧变为左侧，反之亦然．
Edwin Thomas，德克萨斯农工大学材料科学与工程系教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
Thomas教授进一步补充说，在周期结构中拥有双边界的结果，其本身缺乏任何内在的镜像对称，可以诱导新的声学和光学特性，为材料工程和技术铺平道路。欧洲杯足球竞彩
在生物学上，我们知道，即使是DNA的一个单一缺陷，一个突变，也能导致一种疾病或生物体中其他可观察到的变化。在我们的研究中，我们在一个双陀螺材料中显示了一个单孪生缺陷。未来的研究将探索结构中孤立镜像平面的存在是否有什么特殊之处，否则就没有镜像对称．
Edwin Thomas，德克萨斯农工大学材料科学与工程系教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
其他对这项研究做出贡献的人包括来自材料科学与工程系的冯雪岩，以及来自莱斯大学的卓慕金和郭华。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这项研究得到了美国国家科学基金会的资助。欧洲杯线上买球
柔软物质的双陀螺
视频信用：德克萨斯州A＆M大学。
期刊引用:
冯，X.，等．（2021）可视化双陀螺双胞胎。美国国家科学院院刊欧洲杯线上买球．doi.org/10.1073/pnas.2018977118．
来源：https://today.tamu.edu/