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RESEARCH PRODUCT

Order-Order Phase Transitions Induced by Supercritical Carbon Dioxide in Triblock Copolymer Thin Films

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We study the influence of supercritical carbon dioxide (scCO2) on the phase behavior of a cylinder-forming polystyrene-block-polybutadiene-b-polystyrenetriblock copolymer thin film. Solvent annealing with scCO2 can produce patterns with long-range order but these structures become unstable for thin films with small thicknesses. These results are in good agreement with self-consistent mean field calculations, which indicate that a drying transition occurs for thicknesses below the radius of gyration of the molecule.After decompression and solvent extraction, the initially swollen polymer nanostructure suffers a strong reduction in the average domain spacing, which has a deleterious effect on the degree of order in the resulting pattern. Both,experiments and Cahn-Hilliard simulations suggest that during decompression the pattern suffers an order-order instability where the collapse of the lattice constant leads to uncommon patterns with long-range orientational order but structural distortions at small-length scales. Fil: Abate, Anabella Angela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina Fil: Vu, Giang Thi. Johannes Gutenberg University Mainz. Institute of Physics; Alemania Fil: Piqueras, Cristian Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina Fil: del Barrio, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina Fil: Gómez, Leopoldo R.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina Fil: Catalini, Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina Fil: Schmid, Friederike. Johannes Gutenberg University Mainz. Institute of Physics; Alemania Fil: Vega, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina