聚合物结晶是涉及分子链中大量重复单元协同运动的复杂自主装过程，是高分子凝聚态物理领域的关键问题，也是影响聚合物材料性能的重要因素。对于吸附在基底的分子链，一方面，它的运动能力由于聚合物/基底界面相互作用而被极大地抑制；另一方面，吸附链被一维受限于界面附近的有限空间内，可用于结晶的聚合物链极为有限。这两者都会极大地影响聚合物链的结晶和生长过程。研究极薄的聚合物吸附层的结晶不仅有助于澄清聚合物是如何在极端的纳米限制和强相互作用的情况下结晶的，而且有利于我们深入理解纳米受限态下的聚合物松弛行为。

本文利用原子力显微镜，透射电子显微镜及其选区衍射技术，研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）平衡吸附层在不同基底、不同结晶温度和结晶时间的结晶行为。研究发现，PET吸附层的结晶形貌呈现一种独特的弯曲枝状晶体形态：弯曲枝状晶体的内侧由弯曲的edge-on取向片晶组成，外侧则外延生长着flat-on取向的片晶。PET晶体的弯曲程度随着结晶温度的降低（即片晶厚度的下降）或聚合物/基底相互作用的增强而增大。我们认为聚合物/基底的强相互作用可使PET片晶两侧产生不平衡应力，进而导致弯曲枝状晶体的形成。我们的实验结果还给出了晶体弯曲程度和片晶厚度的关系以及吸附强度与成核概率的关系，为进一步理解极端纳米约束下强吸附聚合物层结晶的物理规律提供了新的实验证据。

以上研究工作以“Crystallization of Layers of Strongly Adsorbed Poly(ethylene terephthalate) on Silicon Substrates”为题，发表于期刊Macromolecules（DOI：10.1021/acs.macromol.5c02570）。课题组硕士生陈亮为第一作者，王新平教授，徐健荃副教授以及德国弗赖堡大学Günter Reiter教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委22161160317，22173081和22203075等项目的资助。

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原文链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.5c02570