ترجمه فارسی مقاله طراحی و ساخت نانوذرات با خواص سفارشی با استفاده از خودآرایی کوپلیمرهای بلوکی

چکیده

Functional nanoparticles (NPs) have gained significant attention as a promising application in various fields, including sensor, smart coating, drug delivery, and more. Here, we propose a novel mechanism assisted by machine-learning workflow to accurately predict phase diagram of NPs, which elegantly achieves tunability of shapes and internal structures of NPs using self-assembly of block-copolymers (BCP). Unlike most of previous studies, we obtain onion-like and mesoporous NPs in neutral environment and hamburger-like NPs in selective environment. Such novel phenomenon is obtained only by tailoring the topology of a miktoarm star BCP chain architecture without the need for any further treatment. Moreover, we demonstrate that the BCP chain architecture can be used as a new strategy for tuning the lamellar asymmetry of NPs. We show that the asymmetry between A and B lamellae in striped ellipsoidal and onion-like particles increases as the volume fraction of the A-block increases, beyond the level reached by linear BCPs. In addition, we find an extended region of onion-like structure in the phase diagram of A-selective environment, as well as the emergence of an inverse onion-like structure in the B-selective one. Our findings provide a valuable insight into the design and fabrication of nanoscale materials with customized properties, opening up new possibilities for advanced applications in sensing, materials science, and beyond.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

نانوذرات عملکردی (NP) به عنوان یک برنامه امیدوارکننده در زمینه های مختلف از جمله سنسور ، پوشش هوشمند ، تحویل دارو و موارد دیگر مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته است.در اینجا ، ما یک مکانیسم جدید با کمک گردش کار یادگیری ماشین را برای پیش بینی دقیق نمودار فاز NP ها ، که به طرز ظریف به قابلیت تنظیم شکل ها و ساختارهای داخلی NP ها با استفاده از خود مونتاژ بلوک-کوپلیمرها (BCP) دست می یابد ، پیشنهاد می کنیم.بر خلاف بسیاری از مطالعات قبلی ، ما NP های شبیه به پیاز و بین النهرین را در محیط خنثی و NP های همبرگر مانند در محیط انتخابی بدست می آوریم.چنین پدیده جدیدی فقط با خیاط توپولوژی معماری زنجیره ای BCP ستاره Miktoarm بدون نیاز به درمان بیشتر بدست می آید.علاوه بر این ، ما نشان می دهیم که معماری زنجیره BCP می تواند به عنوان یک استراتژی جدید برای تنظیم عدم تقارن لاملار NPS استفاده شود.ما نشان می دهیم که عدم تقارن بین Lamellae A و B در ذرات بیضوی راه راه و پیاز مانند با افزایش حجم A-Block افزایش می یابد ، فراتر از سطح حاصل از BCP های خطی.علاوه بر این ، ما منطقه گسترده ای از ساختار پیاز مانند را در نمودار فاز محیط انتخابی A و همچنین ظهور یک ساختار مانند پیاز معکوس در یک انتخاب B پیدا می کنیم.یافته های ما بینش ارزشمندی در مورد طراحی و ساخت مواد نانو با خواص سفارشی ، باز کردن امکانات جدید برای کاربردهای پیشرفته در سنجش ، علم مواد و فراتر از آن ارائه می دهد.