高分子系统中分层微相结构自组装翻译.docx

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高分子系统中分层微相结构自组装翻译

高分子系统中自组装的分层微观结构

在过去的几十年中高分子自组装的分层有序的微观结构引起了大的关注。

分层微观结构的研究涉及到很多的领域像材料工程和生物科学。

在这篇文章中产生在本体或者选择性溶剂中的分层高分子微观结构值得关注的优势在实验和理论模拟方面被强调。

分层微观结构的系统关注的是有或者没有非共价键相互作用的多嵌段高分子或者高分子混合物。

特别强调的什么在多种设计的高分子系统中主导自组装的分层的微观结构，怎样对非限定和限定性的分层结构分类，未来的挑战在哪里。

1.引言

材料的层状自组装是纳米科学中最有前景的一个方面。

自然提供了层状结构设计最优美的例证。

例如，腱是一个分层的材料其中的组织来控制很多离散的长度，从胶原纤维到纤维。

这种自然的现象鼓励研究者通过仿制自然材料构造分层材料的合成。

尽管合成分层材料是一种壮举，关于复杂性和精确性依然很初级，先进的程序已经被用于这个领域。

众所周知，结构的微观尺度在决定材料的物理特性中有独一无二的特性-转移和放大分子函数到一个大尺度的特性。

如果添加的结构和原微相结构尺度可比并且被用来合并成相同的材料，这种物理特性有两种微结构共同决定，可能导致材料特性的分子功能一系列的转移和放大。

因此，通过弯曲同样的组分材料有可能实现功能的惊人的改变，就如自然发生的一样。

依据这种观点，很多高分子专家致力于高分子系统分层材料的研究。

分层微结构可以被定义为有n阶的微观长度的有序结构。

当n=0是各向异性的微观长度尺度的材料，n=1可以用来代表传统的微相分离结构材料，例如典型的层状，柱状和球状相。

超出这些结构的分层的结构，存在多于一种的长度尺度结构

例如层状在层状和层状在圆柱结构。

受益于从分层自组装得到材料的不同的物理学特性潜在的可能性，高分子分层微结构领域在过去的几十年里得到了快速的发展。

很多的高分子系统以及出现了创建分层的微结构。

最近，有发表的文章介绍了本体和选择性溶剂中的高分子分层微观结构的普通的特性。

当前文章的目的不是对分层的结构重复的回顾。

代之，我们强调最新的进展结合最新的理论和模拟结果理解在这些结构形成的背后的特性，由于分层分层微结构的构建通过转移分子长度尺度的分层结构到下一阶不是自动和必须的，在对层有分子水平向微观尺度转移建立了联系，除了化学方法，还需要物理方式的弯曲。

因此，理论和模拟加深了我们对高分子分层微观结构的理解，有在减轻合成复杂高分子负担（a）,得到在实验上很难得到的信息（b）,预测新的分层结构和未知的特性（c）有着优势。

理论和模拟方法被广泛的用于研究高分子的相行为，包括自洽场理论，耗散粒子动力学模拟（DPD）.布朗动力学模拟（BD）等。

这篇文章剩余的部分安排如下，在第二部分我们回顾，高分子系统本体分层结构的自组装。

在第三部分，我们陈述在稀溶液中自组装分层微观结构的优势。

在两个部分，分层微观结构背后和机械特性被讨论。

最后，我们试图指出高分子分层微观结构未来的发展。

2.高分子系统中本体分层微观结构自组装

设计分层微观结构的一个标准为运用的系统多于两个不相混容的高分子嵌段。

在这些系统中，多个嵌段在完整结构中微相分离为多个子结构，导致了多个长度尺度的分层微观结构。

形成这种结构主要有相互作用焓主导。

在这些设计中由于不同嵌段间共价键/非共价键的连接宏观相的分离被禁止。

此外，高分子系统中没有多于两种组分被用于分层微观结构的自组装，通过优美的设计例如有不同嵌段长度的两组分多嵌段高分子优美的设计。

在这些系统中焓相互作用焓不在占主要的作用。

构象熵在分层微观结构中起主要作用。

这一部分的内容分为三个子部分，包括多组分三嵌段系统，多组分超分子系统和熵主导的两组分系统。

2.1三元共聚物系统

是对在限定条件下和非限定条件下的ABC三嵌段高分子自组装为分层结构的机理进行说明，在非限定条件下形成平行的分层结构。

结构的数量和BC嵌段数量和A-嵌段和BC嵌段的相互作用能相关。

在限定性条件下由于能的作用形成垂直的层在层结构。

当BC形成的圆柱长度不匹配时，多嵌段高分子可能自组装为螺旋结构。

关于文献的具体内容参考如下。

众所周知的产生分层微观结构的系统叫做多嵌段高分子，例如ABC三嵌段和A（BC）n/A（BC）nBA多嵌段高分子。

ABC三嵌段高分子，有三个不同的不相混容的嵌段，是组成分层微观结构最简单但是很重要的候选相。

在三个嵌段中相关的相互作用能，线性ABC三嵌段分为典型的“非限定”和“限定”的情况。

在非限定性条件下，在末端嵌段的相互作用能是相等的或者比相邻嵌段间的要高。

由于末端的A-和C-嵌段没有连接，A/C表面的形成是被禁止的。

这导致了核-壳或者交替层状微观结构的形成，其中子结构沿着线性三嵌段的拓扑排列。

在限定的条件下，末端嵌段的相互作用能比其他嵌段间的要小，因此A/C接触产生。

由于A/C表面的产生和线性ABC三嵌段拓扑是不通约的，分层的为相结构在这种条件下限定，但是优美的。

例如，Li在ABC三嵌段系统中探索了不同种限定的微观结构。

在A基质中C-核-B-壳圆柱结构之外的微观结构，包括在圆柱中的四边形圆柱，在圆柱上的三角直圆柱，在圆柱上的双螺旋，在圆柱上的单螺旋，在圆柱上的穿孔的层，在圆柱上的圆环和在圆柱上的球形结构。

（图1）在这些结构中，整个分子形成大的长尺度的圆柱结构，然而，B-和C-嵌段形成小的长度尺度的结构，例如环形和螺旋。

他们表面在计算的参数孔径中，双和三螺旋相是稳定的超圆柱相，四角/三角圆柱在圆柱结构是亚稳态。

B-,C圆柱不可比长度引起的螺旋相的形成，由于以不同倾斜角度B螺旋圆柱围绕C核圆柱是调整长度不可比性的一种有效的方法。

此外，由于反铁磁性的手性在相邻的超圆柱螺旋的引入，左手和右手螺旋交替行在螺旋相中被发现有优先性。

ABC三嵌段高分子的拓扑在最终的分层微观结构中有重要的作用。

此外，除了线性的排列，A,B,C三嵌段还可以排列成星形的结构。

由于三个嵌段固定在一个节点上，在微观的结构中总存在A/B,A/C,B/C相互作用表面（图2a）.这种拓扑使微观结构为铺瓷砖形例如阿基米德铺瓷砖和准晶体铺瓷砖（图2b）,和线性ABC三嵌段高分子相比，在这种条件下A/C表面为固定的，因此从ABC星形三嵌段条件下得到的微观结构对相互作用能有少些的敏感。

为构造有更多的子结构的分层微观结构，一些研究者已经合成了有更多BC-嵌段的线性ABC三嵌段。

这些类型的高分子是所谓的A（BC）n/A（BC）nBA多嵌段高分子。

一些研究证实增加BC嵌段数量（n）可以增加分层微观结构的子结构数量。

在图3中显示，A（BC）nBA多嵌段高分子，P2VP-b-（PI-b-PS）4-b-PI-b-P2VP,可以形成有5个交替PI-PS-PI-PS-PI的子层。

和线性ABC三嵌段三相结构相比，有包括更多小尺度A（BC）nBA多嵌段高分子形成的分层结构，在尺度上有确定的不同。

在非限定条件下，即A,C嵌段的相互能相等或者比其他的要高，A（BC）n/A（BC）nBA可以自组装为有平行排列子结构的分层的微观结构，例如平行的球在层，平行的圆柱在层，平行的层在层，平行圆柱在圆柱和平行球在球（图4）。

在这些层状结构中，小的长度尺度的结构仍是层状，然而有A嵌段的大的长度尺度会随A嵌段的长度改变。

在些结构首次在实验上由Matsushita在P2VP-b-（PI-b-PS）4-b-PI-b-P2VP或者P2VP-b-（PI-b-PS）3多嵌段高分子，或者有自洽场计算中产生。

在平行分层微观结构的小的长度尺度的结构数量，和BC嵌段的数量和A-嵌段和BC嵌段的相互作用能相关。

Wang发现当BC嵌段数量和A嵌段与BC嵌段相互作用能增加时子结构的数量也会增加。

后者和自洽场理论中A（BC）nA多嵌段高分子结果一致。

熵和焓在决定子结构数量有重要的作用。

在增加A/BC相互作用能上增加子结构数量是消耗构形熵减少相互作用能的过程。

在检验A/BC表面的聚集密度上被证实，它可以增加子结构，有效的减少构形熵的损失。

可以归因于可能构形的数量减少和扩大结构周期中伸展能的增加。

在限定的条件下，A/C的相互作用能比A/B，或者B/C间的小，容许小的长度尺度的结构垂直排列的分层结构的产生。

Wang证明了垂直排列的结构，例如当B/C相互作用能非常高时，垂直的层在层的结构可以获得。

这个理论的发现和实验的观测一致。

Bates准备了有长的PEP尾端嵌段和PE中间嵌段的PEP-b-（PCHE-b-PE）2-b-PCHE高分子，他们的相互作用能有下面的序列

.样品形成了包括有PCHE和PE形成的层垂直于PEP形成的交替的层的条型结构。

（图5b）最近，Li绘制了垂直的层状在层状的相图（图5c）,发现的稳定的条件和Wang和Bates的一致。

和平行排列的微观结构相比，垂直分层微观结构的形成是能的贡献。

一方面，垂直结构的可能构象数比平行层的要多。

另一方面，和平行的结构相比，在垂直结构的BC链受到大A链少一些的限定，因为为了保持本体的结构周期，子结构朝向垂直限定层的方向。

与此同时，垂直结构的相互作用能增加。

值得注意的是，现阶段的研究集中在有相同B嵌段和C嵌段的系统。

如果B，C嵌段不相等，相的窗口也会同步的放大。

当有B，C嵌段形成的圆柱长度不匹配时，多嵌段高分子可能自组装为螺旋形的超结构。

同线性ABC嵌段获得的螺旋形结构相比，这些结构可能在每一个大的长度尺度结构中产生更多的小尺度的结构。

2.2超分子的高分子系统

对超分子高分子系统的建立有一个概括。

并通过已取得的成果分别对有氢键连接的AB/CD两嵌段高分子自组装分层微观结构。

在对AB两嵌段高分子和C均聚物混融是形成了四边形和六边形圆柱结构。

和AB两嵌段和低分子质量C组份通过非共价键连接自组装的分层的微观结构。

关于文献的具体内容参考如下。

当组建的嵌段通过非共价键连接，譬如氢键和静电相互作用，它们可以为进一步的自组装为分层的微观结构创建一个动力学的分子结构。

这个系统通常被命名为超分子高分子。

生物学系统广泛的应用了这种理念，由此刺激了此领域中更多的研究。

在超分子高分子中，有不同比的混合的嵌段提供一个直观的但有作用的方法产生一个过剩的令人兴奋的分层的微观结构，不用组合成更复杂的多嵌段高分子。

此外，超分子为有高度可调特性的材料提供了一个大的平台，例如环境的调节和自修复能力，由于非键连接的温度和pH依赖特性。

AB/CD两嵌段/两嵌段高分子混合物其中通过氢键连接的B,C嵌段是不相溶的，这种模型用作创建分层的微观结构被广泛的研究。

Matsushita准备了PI-b-P2VP和P4HS-b-PS两嵌段高分子混熔物两嵌段高分子，其中P2VP和P4HS嵌段通过氢键连接，不相溶。

由对称的1：

1PI-b-P2VP和P4HS-b-PS组成的样品自组装为分层的层状。

在这些层中，P2VP与P4HS链混合形成大的长尺度的层，其中PI与PS链分离为垂直于P2VP与P4HS链形成层的小尺度层。

改变AB或者CD嵌段高分子对称性可以得到一系列分层的微观结构。

例如，有混合的BC圆柱在交替A，D层中间面的结构在由低体积分数的B，C嵌段的混溶物中被观测到。

最近，Fredrickson和他的同事通过控制氢键的捐赠和接收者的相关密度研究了氢键对分层微观结构的影响。

他们准备了由氢键连接的不同体积分数酚（4HS）和吡啶基（4VP）单元PEO-b-P（S-r-4HS）和P（S-4VP）-b-PMMA的混合物。

在由化学计量比的捐赠和接收者低密度的氢键混溶物样品中排列的平方层被观测到（图6c）.由PEO/PMMA占据的六边形排列的结构在捐赠和接收者比与化学计量比相差很大时被观测到（图6d）.

Lin等用自洽场理论研究了超分子高分子的自组装。

系统研究的是AB两嵌段高分子和C均聚物混融，其中B嵌段的一端通过非氢键作用连接到均聚物C的一端。

由混融比和键能对超分子系统形成的分层结构的影响被研究。

不仅六边形和四边形排列的圆柱，有A圆柱包围的四边形C圆柱被发现。

四边形排列的圆柱在高键能时出现，然而六边形排列的圆柱在低键能出现。

与六边形圆柱相比，四边形圆柱C-圆柱的数量减少，暗示四边形柱形的A-，C结构要更为的分散。

这将使表明能增加，通过增加构形熵进行抵消。

氢键捐赠和接收者形成的领域中一个基本的观点为两嵌段混合为均聚物的状态，甚至它们中间的相互作用能很低。

我们采用自洽场的方法对超分子高分子自组装进行研究，将氢键视为屏蔽静电能（Yukawa）.这种对待氢键的方法比先前的反应对待要更为精确，架起了氢键相互作用和静电相互作用的桥梁。

我们研究了1：

1对称性的AB和CD嵌段高分子的超分子系统。

最初的结果在图7中显示。

系统能自组装为垂直分层的层，其中B，C嵌段形成非氢键（图7a）.检验B，C嵌段形成的区域我们发现B嵌段和C嵌段倾向于微相分离（图7b）.当相互作用能增加时这种现象要更为明显。

这种进行中的研究在未来超分子高分子自组装为分层提供有用的微观信息。

上述的结构通常由质量比为1：

1的两种高分子混融物准备。

改变质量比可以得到分层微观结构的改变。

最有名的例证是由AB两嵌段和低分子质量C组分形成不相等质量比的超分子系统。

这些系统中C组分通过氢键相互作用，静电相互作用，或者是金属配位点与B嵌段相连接。

Ikkala和Brinke由PS-b-P4VP和PDP组成超分子的形态学特征。

作为旁链通过酚基与吡啶基氢键作用PDP连接到P4VP嵌段。

这种情形下，分层的微观结构譬如垂直排列的层状在层状结构被观测到。

其中由蜂窝超分子P4VP（PDP）小长度尺度的自组装和嵌段高分子大尺度自组装相结合（图8）。

通过改变PS-b-P4VP嵌段高分子的对称性，超分子高分子自组装为固定小长度尺度的层和不同长度尺度的分层微观结构。

例如圆柱，球形和螺旋二十四面体。

改变捐赠高分子对接受嵌段的键分数，可以促使不同的大长度尺度的结构。

Chen研究了在不同进给比的DBSA和P4VP的DBSA和PS-b-P4VP混融物自组装的研究。

通过DBSA和PS-b-P4VP选择的配位作用，嵌定在小的长度层基质中的两种类型的圆柱被观测。

在这两种圆柱中，对称性的排列可能为六边形或者是四边形排列的圆柱。

在高键分数下，是两个长度尺度正交方向的六边形晶格结构（图9a）.然而在低键分数下，采用边缘排列的四边形排列的层被获得。

2.3熵占据的两组分系统。

对无定形的Al-b-（Bs-b-As）n多嵌段高分子和Al-b-（As-g-（Bs）n）线圈-蜂窝嵌段高分子自组装的平行层在层和垂直层在层结构转移的效应和半液晶/玻璃形态的下通过分布退火得到的不同种的分层微观结构介绍。

关于文献的具体内容参考如下。

很多系统通过合成一个系统中两种嵌段被设计，涉及有两种不同嵌段的几个系统能够自组装为分层的微观结构。

这些系统包括Al-b-（Bs-b-As）n多嵌段高分子和Al-b-（As-g-（Bs）n）线圈-蜂窝嵌段高分子（脚本l和s分别代表长和短的链）。

在这些系统中，两组分高分子被设计为有两个不相同的分子长度尺寸（图10a）.

Matsushita,预测了在一个重复单元胞中两个不同周期的分层层状结构，由在两端的两个长的聚苯乙烯链组成的非十嵌段高分子和中间的九个短的多嵌段高分子自组装组成（图10b）.这是系统中第一个分层结构成功的设计，出现了两个明显不同的分子长度尺度。

分层层状结构进一步由Brinke应有自洽场理论和强分离理论。

他们证明有不同子层数量的分层的层状有不同的自由能，稳定的层在层结构可以通过比较他们的自由能获得（图10c）.他们通过增加相互作用能揭示了分层的层状结构或者是连续的转移或者是交叉的行为。

Matsushita,预测分层层子层数量和构形的数量相关。

尽管这种预计并不是很精确由于分层的结构是通过相互作用能和构形熵微妙的平衡构建，他暗示了分层微观结构的形成在本质上有熵主导。

当在Al-b-（Bs-b-As）n多嵌段高分子的（Bs-b-As）n多嵌段被嫁接As-g-（Bs）n高分子取代，结果导致了线圈-蜂窝嵌段高分子。

线圈-蜂窝嵌段高分子是一种有高度非对称性嫁接的特殊的嫁接高分子。

依据自由相近似分析Brinke和Wang先前的工作显示了非通常相行为的嫁接高分子。

A线圈嵌段和As-g-（Bs）n蜂窝嵌段将先分离，代替支柱和嫁接的分离。

这首先暗示如果蜂窝嵌段可以进一步的微相分离，两组分的线圈-蜂窝嵌段高分子能够形成分层结构。

依据这种考虑，Wang,用自洽场研究了线圈-蜂窝嵌段高分子。

结果为当相互作用能足够高时，线圈-蜂窝嵌段高分子可以自组装为分层的结构譬如，层状在层状。

在这些结构中，线圈-蜂窝嵌段的分离可以产生大的长度尺度的结构，然而在蜂窝嵌段的分离产生了小的长度尺度的结构（图11）。

蜂窝嵌段高分子微相分离同嫁接高分子熔体类似。

从线圈-蜂窝嵌段高分子的分层微观结构是熵有利的。

结果是当相互作用能相当高时平行的层状在层状结构可以转变为垂直的层在层结构。

这种转移可以归因于表面能的优先。

和平行的结构相比在连续的A支柱和B嫁接的相互作用在垂直结构中可以有效的避免。

前面提及的无定形高分子，有半液晶或者玻璃嵌段的系统在我们的范围外。

然而，这种半液晶/玻璃嵌段可以被用于分层的微观结构，特别用于产生非平衡态的微观结构。

例如，如果在A（BC）n多嵌段高分子中长的末端A嵌段在室温时为玻璃态，通过两步的退火这种结构可以产生新奇的分层微观结构。

当B，C嵌段仍在混合的融熔状态时，温度先退火到A嵌段的玻璃转移温度下。

在这种条件下，动态被困的大的长尺度的结构形成，对进一步的B，C嵌段提供一个实空间分离。

当温度进一步降低时，B,C嵌段分离为小的长度尺度的结构。

然而，由于和大的长度尺度不匹配的缓慢的动力学，小的长度尺度将受限，导致在实限定空间的多倍的分层的结构。

这种方法通过控制过程产生不同种的分层的微观结构，不必合成一系列的的高分子。

在实验和模拟中对这种课题的研究被预期。

3.在选择性溶剂中分层微观结构的自组装

在选择性溶剂中，亲水性的高分子能够自组装为不同的分层微观结构。

目前，多室微粒是最广泛的分层结构的研究。

在这些分层的结构中，大的长尺度由疏溶剂和亲溶剂嵌段的相分离中产生。

大的长度尺度的结构相图，例如球，圆柱主要由亲溶剂和疏溶剂的表面能决定。

大的长度尺度的结构为在内部形成一个小的长度尺度的结构提供一个限定空间。

接下来，三种溶液系统被标记。

他们是有三嵌段聚合物形成的多室微粒，高分子混融物形成的分层微粒，通过分步自组装获得的分层聚集物。

3.1从三嵌段溶液中形成的多室的微粒

这部分主要在4个方面对三嵌段聚合物在溶液中自组装成的多室微粒进行介绍。

1-2有一个亲溶剂末端嵌段的三元聚合物，和有一个亲溶剂中间嵌段的三元聚合物自组装的多室微的过程从理论和已取得的研究成果方面进行介绍。

对于第一种类型，介绍了限定和非限定的情形。

在对中间有亲溶液性的ABC共聚物进行。

3.星形ABC聚合物结构形成的分层微粒。

4.运用模拟退火方法研究选择性溶液中ABC聚合物的自组装效应。

关于文献的具体内容参考如下。

线性的ABC三嵌段高分子在创建分层结构像在选择性溶液中多室微粒。

在线性ABC聚合物溶剂中自组装的多室微粒，在亲溶液和疏溶液的相分离产生大的长尺度的结构，对剩余高分子进一步的微相分离提供一个限定空间。

由于链的限定增强可以部分的调整大的长尺度的结构，这种限定可以称为软限定。

根据溶剂的选择性这种系统可以大概的分为四种类型。

它们是有一个亲溶剂末端嵌段的三元聚合物，有一个亲溶剂中间嵌段的三元聚合物，有一个疏溶剂端嵌段三元聚合物和一个疏溶剂中间嵌段的三元聚合物。

有后两种条件形成的微粒，可能是壳分离的分层结构，其中两个亲溶剂的嵌段在疏溶剂的核中分离。

目前，后两种条件很少的被关注，由于这些形成的微粒超出了多室微粒的范围。

对于第一种类型，一个有亲溶剂性的端嵌段三元聚合物，它们可以分为两种条件-“非限定”和“限定”的情形，和本体的线性ABC聚合物类似。

这种分类依据C嵌段和A嵌段溶剂化物相互作用能相关的大小。

当A/C相互作用不利时，C嵌段将隐退在微粒内部，产生一个同心结构（图12a）.例如，有PS核，一个中间的P2VP壳和一个PEO冠组成的核-壳-冠微粒，可以有PS-b-P2BP-b-PEO聚合物在水溶性的溶剂中形成。

这些结构是非受限的。

当亲溶剂的A嵌段和C嵌段的接触更为有利时，聚合物将形成限定的结构。

例如，当中间B嵌段比末端C嵌段的溶解性弱时，系统将会自组装为类似于C-块-B覆盆子结构（图12c）.Ma准备了分离在PB表面的PS类覆盆子球状结构，在PS-b-PB-b-P2VP溶液中（图12d）.这种类覆盆子结构的形成是由于在有苯和酒精的混合溶剂中PB的亲溶剂性比PS的弱。

Li通过蒙特卡洛模拟系统的研究了这种在溶液中的聚合物。

不同种由不协调的纳米粒子特性的类覆盆子结构被观测到。

Zhu应用蒙特卡洛模拟方法发现这种类型的聚合物有可能形成弯曲B/C圆柱的双螺旋多室微粒。

这种条件下形成有焓主导的类覆盆子结构。

最近，Jiang发现在非限定条件下类覆盆子结构。

当疏溶剂的中间嵌段比疏水性的端嵌段要短，ABC共聚物能够形成B-块-C类覆盆子结构（图12e）,Schacher合成了线性PB-b-P2VP-b-ptBMA共聚物。

中间的P2VP嵌段比两端的PB嵌段要短。

在丙酮溶液中，有PB核中3个到6个P2VP球的类覆盆子微粒被观测到。

和同心结构相似这种类型的类覆盆子结构有利于熵。

心得：

这可以参考Jiang的“structuralevolutionofmulticompartmentmicellesself-assembledfromlinearABCtriblcokcopolymerinselectivesolvents”文章，里面有对形成B-bump-C微粒和C-bump-B微粒条件的介绍，由ABC线性三嵌段形成的同心微粒时减小B的长度将会产生以C嵌段为核的B块形结构这同熵的作用有关，当减小B的溶解性时由于较大的B嵌段和溶剂相互作用，B嵌段将形成核结构，有较高溶解性的C嵌段在其表面形成块形这和焓的作用有关。

通常，线性ABC共聚物亲溶液的中间嵌段被认为不能够形成较好的结构。

目前我们通过自洽场理论发现这种ABC聚合物能自组装成不同种有趣的分层结构，这是其他三类ABC聚合物不能形成的。

由于两个末端被限定于相互间不相容的疏溶剂的嵌段，亲水性的中间嵌段，不能够在周围的溶剂媒介中自由的伸展。

相当于它必须同时桥接不同疏溶剂和在溶剂环境中屏蔽疏溶剂的核。

因此用交替的亲溶剂-疏溶剂构造规则的分层微粒，例如，双链超螺旋结构（图13）为了与相同表面的疏溶剂的室的多室微粒相区分，我们定义分离核的新型的结构为多核微粒。

一些实验将证实这种预测。

Laschewsky预测了亲脂性-亲水性-亲氟性的聚合物自组装的微粒，提出形成形成这种微粒依据氢键和氟键主导的分离，并且独自同冠连接。

这种观测同多核微粒的模拟结果一致。

ABC聚合物的拓扑对稀溶液中分层结构形态有重要影响。

当形态由线性向星形改变时，形成的分层结构也会改变。

在由星形ABC聚合物形成的结构，节点对小的长度尺度结构的排列有一个刚性的限定。

这种拓扑有效限定核-壳-冠同心结构的形成。

星形ABC共聚物形成非同心多室微粒的能力在实验上被Lodge证实。

他们发现了一系列的多室微粒例如汉堡微粒（图14ab），分段蠕虫状微粒（图14cd）,和纳米结构腔（图14ef）。

从水溶液的

PEE-PEO-PFPPO星形聚合物自组装中。

通过改变嵌段的长度，实验的形态学相图被绘制。

例如，在形态学的转移的汉堡包微粒到分段类蠕虫微粒到纳米结构腔产生，当亲溶剂的嵌段长度减小时。

在模拟方面，Li运用模拟退火技术系统的研究了在A嵌段选择性溶液中ABC聚合物的自组装。

他们不仅复制了实验的结果，也预测了一些诸如侧螺旋腔的新奇的结构。

此外，自组装行为2个普通的行为被获得。

一方面，团聚微粒的所有的几何形态将有长的A嵌段决定。

当A嵌段的长度减小时，大的长度尺度的相图将由类球到类圆柱到类层状结构转变。