High-Resolution Patterned Biobased Thin Films via Self-Assembled Carbohydrate Block Copolymers and Nanocellulose

High-Resolution Patterned Biobased Thin Films via Self-Assembled Carbohydrate Block Copolymers and Nanocellulose

Julkaisuvuosi

2020

Tekijät

Gestranius, Marie; Otsuka, Issei; Halila, Sami; Hermida-Merino, Daniel; Solano, Eduardo; Borsali, Redouane; Tammelin, Tekla

Tiivistelmä

The exploitation of the effortless self-assembly behavior of biomass-based bricks can be seen as a promising route toward the innovative architectures. Here, a straightforward approach is presented where carbohydrate-based diblock copolymer, polystyrene-block-maltoheptaose (PS-b-MH), is organized either on a rigid ultrathin film or on a flexible self-standing film of wood-derived cellulose nanofibrils (CNFs). During solvent annealing PS-b-MH deposited on relatively rough CNF film undergoes spontaneous rearrangement into high-resolution patterns with a diblock domain spacing of 10–15 nm. The ideal conditions the self-assembly require weak interactions between block copolymer and the substrate to increase the chain mobility and enable rearrangements. This is exactly how the system behaves. Adsorption studies of PS-b-MH on CNF surfaces reveal weak interactions, and the formed PS-b-MH layer is soft and mobile. Even the appearance of more challenging vertical orientation formed on smooth CNF substrates is tentatively evidenced by grazing-incidence small-angle X-ray scattering and atomic force microscope indicating favorable surface interactions between CNF and PS-b-MH.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Gestranius Marie Orcid -palvelun logo

Tammelin Tekla Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

7

Numero

7

Artikkelinumero

1901737

Julkaisu­foorumi

78100

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

3150

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2020

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1002/admi.201901737

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä

High-Resolution Patterned Biobased Thin Films via Self-Assembled Carbohydrate Block Copolymers and Nanocellulose - Tiedejatutkimus.fi