近日，北航beat365英国官网网站滿興坤教授團隊在物理學著名綜述期刊《Physics Reports》（影響因子：25.6）上發表題為《Block Copolymer Thin Films》的綜述文章。北航beat365英国官网网站博士生黃昌杭和朱豔豔分别為第一和第二作者。北航滿興坤教授為唯一通訊作者，北航beat365英国官网网站為通訊作者單位（文章鍊接：）。

嵌段共聚物是由兩種或者多種不同化學組分的聚合物鍊段通過共價鍵連接而形成的特殊高分子。不同組分之間的化學不相容性和共價鍵的連接性導緻嵌段共聚物發生微觀相分離，進而自組裝成豐富多樣的納米結構。這些納米結構的特征尺寸一般在幾納米到幾百納米之間，與傳統光刻印刷制造微電子器件所需要的尺寸很接近，因此嵌段共聚物自組裝為傳統光刻圖案化技術提供了全新的方案。嵌段共聚物薄膜自組裝形成的納米結構可用來制備納米模闆、納米點陣、納米電線、納米網格、集成電路、納米多孔薄膜、離子導電薄膜和光子晶體等。然而，嵌段共聚物自組裝形成的納米結構往往不是長程有序的，而是存在很多缺陷的，不能直接應用在工業制造上。所以，如何制備大面積無缺陷的納米結構是近二十多年高分子物理領域中一個非常重要的研究方向。

針對這一關鍵科學問題，該團隊詳細綜述了利用外場來精确控制嵌段共聚物自組裝納米結構的研究進展，包括化學結構襯底，拓撲表面，動态局域退火，溶劑蒸發和溶劑蒸汽退火以及外加電場等方法。除了實驗的研究，還綜述了相關理論的發展，以兩組分線性嵌段共聚物體系為例，給出了詳細的相關高分子自洽場理論和數值求解方法。此外，還對超越平均場的複數朗之萬模拟，動态自洽場理論，弦方法以及相關粒子模拟方法進行了綜述。最後，對相關實驗和理論未來的發展方向提出了一些見解，包括結合現有的熱退火方法，優化數值算法，以及發展機器學習在高分子體系中的應用等。

從本體相行為到薄膜自組裝，對嵌段共聚物體系的研究已經有近半個世紀的曆史。在這期間發展了很多重要的實驗技術以及理論、計算和模拟方法。因為應用的需要，對該體系研究的關鍵詞從“尋找”轉變成“控制”，并将繼續依賴于實驗和理論緊密結合的研究模式。期望高分子物理能夠早日突破制備大面積無缺陷嵌段共聚物薄膜納米結構的科學瓶頸，使得嵌段共聚物材料在工業生産制備中發揮更重要的作用。