Block copolymer nanocomposites: Perspectives for tailored functional materials

Advanced Materials

Volumn 17, Issue 11, 2005, Pages 1331-1349

  Bockstaller, Michael R ^a   Mickiewicz, Rafal A ^b   Thomas, Edwin L ^b,c  

^a CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

^b USA   (United States)

^c MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADDITIVES; AGGLOMERATION; BLOCK COPOLYMERS; CERAMIC MATERIALS; CLAY; COMPOSITE MATERIALS; COMPOSITION; FILLERS; MICROSTRUCTURE; QUENCHING; REFRACTIVE INDEX; TRANSPARENCY;

FUNCTIONAL MATERIALS; HETEROGENEOUS MATERIALS; HOMOPOLYMERS; NANOELEMENTS;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 20644453318     PISSN: 09359648     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.200500167     Document Type: Review

References (134)

1. J. D. Currey, in Handbook of Composites - Fabrication of Composites (Eds: A. Kelly, S. T. Mileiko), Vol. 4, Elsevier, New York 1983, pp. 501-564.
2. J. C. Williams, in Designing, Processing and Properties of Advanced Engineering Materials, Pts 1 and 2 (Eds: S.-G. Kang, T. Kobayashi), Vols. 449-452, Trans. Tech. Publications Inc., Enfield, NH 2004, pp. 7-12.
3. D. Hull, T. W. Clyne, An Introduction to Composite Materials, 2nd ed., Cambridge University Press, Cambridge, UK 1996.
4. G. W. Milton, The Theory of Composites, Cambridge University Press, Cambridge, UK 2002.
5. R. A. Vaia, H. D. Wagner, Mater. Today 2004, 7, 32.
6. W. Caseri, Macromol. Rapid Commun. 2000, 21, 705.
7. A. Okada, M. Kawasumi, T. Kurauchi, O. Kanigaito, Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.) 1987, 28, 447.
8. M. Kawasumi, J. Polym. Sci., Part A; Polym. Chem. 2004, 42, 819.
9. G. H. Fredrickson, J. Bicerano, J. Chem. Phys. 1999, 110, 2181.
10. P. J. Hine, H. R. Lusti, A. A. Gusev, Compos. Sci. Technol. 2002, 62, 1445.
11. I. W. Hamley, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 1692.
12. M. Lazzari, M. A. Lopez-Quintela, Adv. Mater. 2003, 15, 1583.
13. P. Du, M. Q. Li, K. Douki, X. F. Li, C. R. W. Garcia, A. Jain, D. M. Smilgies, L. J. Fetters, S. M. Gruner, U. Wiesner, C. K. Ober, Adv. Mater. 2004, 16, 953.
14. A. Jain, U. Wiesner, Macromolecules 2004, 37, 5665.
15. J. P. Spatz, A. Roescher, S. Sheiko, G. Krausch, M. Moller, Adv. Mater. 1995, 7, 731.
16. W. A. Lopes, H. M. Jaeger, Nature 2001, 414, 735.
17. F. S. Bates, G. H. Fredrickson, Annu. Rev. Phys. Chem. 1990, 41, 525.
18. F. S. Bates, Science 1991, 257, 898.
19. S. Torquato, S. Hyun, A. Donev, Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 266 601.
20. M. Maldovan, A. M. Urbas, N. Yufa, W. C. Carter, E. L. Thomas, Phys. Rev. B 2002, 65, 165 123.
21. M. Maldovan, C. K. Ullal, W. C. Carter, E. L. Thomas, Nat. Mater. 2003, 2, 664.
22. P.-G. de Gennes, Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell University Press, Ithaca, NY 1979.
23. J. Huh, V. V. Ginzburg, A. C. Balazs, Macromolecules 2000, 33, 8085.
24. R. B. Thompson, V. V. Ginzburg, M. W. Matsen, A. C. Balazs, Science 2001, 292, 2469.
25. J. Y. Lee, R. B. Thompson, D. Jasnow, A. C. Balazs, Macromolecules 2002, 35, 4855.
26. G. A. Buxton, J. Y. Lee, A. C. Balazs, Macromolecules 2003, 36, 9631.
27. R. B. Thompson, K. O. Rasmussen, T. Lookman, Nano Lett. 2004, 4, 2455.
28. E. Reister, G. H. Fredrickson, Macromolecules 2004, 37, 4718.
29. J. Klos, T. Pakula, Macromolecules 2004, 37, 8145.
30. J. U. Kim, B. O'Shaughnessy, Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 238 301.
31. M. Muthukumar, C. K. Ober, E. L. Thomas, Science 1997, 277, 1225.
32. S. A. Maier, P. G. Kik, H. A. Atwater, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 1714.
33. S. Forster, M. Antonietti, Adv. Mater. 1998, 10, 195.
34. R. E. Cohen, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1999, 4, 587.
35. C. Park, J. Yoon, E. L. Thomas, Polymer 2003, 44, 6725.
36. Y. N. C. Chan, R. R. Schrock, R. E. Cohen, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7295.
37. Y. N. C. Chan, R. R. Schrock, R. E. Cohen, Chem. Mater. 1992, 4, 24.
38. V. Sankaran, C. C. Cummins, R. R. Schrock, R. E. Cohen, R. J. Silbey, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6858.
39. C. C. Cummins, R. R. Schrock, R. E. Cohen, Chem. Mater. 1992, 4, 27.
40. B. H. Sohn, B. H. Seo, Chem. Mater. 2001, 13, 1752.
41. R. Saito, S. Okamura, K. Ishizu, Polymer 1992, 33, 1099.
42. S. Joly, R. Kane, L. Radzilowski, T. Wang, A. Wu, R. E. Cohen, E. L. Thomas, M. F. Rubner, Langmuir 2000, 16, 1354.
43. Y. Boontongkong, R. E. Cohen, Macromolecules 2002, 35, 3647.
44. R. S. Kane, R. E. Cohen, R. Silbey, Langmuir 1999, 15, 39.
45. S. King, K. Hyunh, R. Tannenbaum, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 12097.
46. M. A. El-Sayed, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 257.
47. M. K. Corbierre, N. S. Cameron, M. Sutton, S. G. J. Mochrie, L. B. Lurio, A. Ruhm, R. B. Lennox, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10411.
48. S. NUSS, H. Bottcher, H. Wurm, M. L. Hallensleben, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 4016.
49. J. P. Spatz, A. Roescher, M. Moller, Adv. Mater. 1996, 8, 337.
50. B. Hamdoun, D. Ausserre, S. Joly, Y. Gallot, V. Cabuil, C. Clinard, J. Phys. II 1996, 6, 493.
51. V. Lauter-Pasyuk, H. J. Lauter, D. Ausserre, Y. Gallot, V. Cabuil, E. I. Kornilov, B. Hamdoun, Phys. B (Amsterdam, Neth.) 1997, 241, 1092.
52. M. Bockstaller, R. Kolb, E. L. Thomas, Adv. Mater. 2001, 13, 1783.
53. M. R. Bockstaller, E. L. Thomas, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10 017.
54. C. C. Weng, K. H. Wei, Chem. Mater. 2003, 15, 2936.
55. U. S. Jeng, Y. S. Sun, H. Y. Lee, C. H. Hsu, K. S. Liang, S. W. Yeh, K. H. Wei, Macromolecules 2004, 37, 4617.
56. M. R. Bockstaller, Y. Lapetnikov, S. Margel, E. L. Thomas, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5276.
57. N. Dan, P. Pincus, S. A. Safran, Langmuir 1993, 9, 2768.
58. B. Schmaltz, M. Brinkmann, C. Mathis, Macromolecules 2004, 37, 9056.
59. B. J. Kim, J. J. Chiu, G.-R. Yi, D. J. Pine, E. J. Kramer, unpublished.
60. R. L. Lescanee, L. J. Fetters, E. L. Thomas, Macromolecules 1998, 31, 1680.
61. S. Iijima, Nature 1991, 354, 56.
62. P. M. Ajayan, O. Z. Zhou, in Carbon Nanotubes (Eds: M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris), Vol. 80, Springer-Verlag, Heidelberg, Germany 2001, pp. 391-425.
63. E. T. Thostenson, Z. F. Ren, T. W. Chou, Compos. Sci. Technol. 2001, 61, 1899.
64. H. Kong, C. Gao, D. Y. Yan, J. Mater. Chem. 2004, 14, 1401.
65. H. Kong, C. Gao, D. Y. Yan, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 412.
66. J. P. Salvetat, G. A. D. Briggs, J. M. Bonard, R. R. Bacsa, A. J. Kulik, T. Stockli, N. A. Burnham, L. Forro, Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 944.
67. Y. Sabba, E. L. Thomas, Macromolecules 2004, 37, 4815.
68. S. Bandow, A. M. Rao, K. A. Williams, A. Thess, R. E. Smalley, P. C. Eklund, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 8839.
69. R. Bandyopadhyaya, E. Nativ-Roth, O. Regev, R. Yerushalmi-Rozen, Nano Lett. 2002, 2, 25.
70. J. Chen, M. A. Hamon, H. Hu, Y. S. Chen, A. M. Rao, P. C. Eklund, R. C. Haddon, Science 1998, 282, 95.
71. R. J. Chen, Y. G. Zhan, D. W. Wang, H. J. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3838.
72. V. A. Davis, L. M. Ericson, A. N. G. Parra-Vasquez, H. Fan, Y. H. Wang, V. Prieto, J. A. Longoria, S. Ramesh, R. K. Saini, C. Kittrell, W. E. Billups, W. W. Adams, R. H. Hauge, R. E. Smalley, M. Pasquali, Macromolecules 2004, 37, 154.
73. G. S. Duesberg, M. Burghard, J. Muster, G. Philipp, S. Roth, Chem. Commun. 1998, 435.
74. L. A. Girifalco, M. Hodak, R. S. Lee, Phys. Rev. B 2000, 62, 13 104.
75. M. F. Islam, E. Rojas, D. M. Bergey, A. T. Johnson, A. G. Yodh, Nano Lett. 2003, 3, 269.
76. M. G. C. Kahn, S. Banerjee, S. S. Wong, Nano Lett. 2002, 2, 1215.
77. N. Nakashima, Y. Tomonari, H. Murakami, Chem. Lett. 2002, 638.
78. M. J. O'Connell, P. Boul, L. M. Ericson, C. Huffman, Y. H. Wang, E. Haroz, C. Kuper, J. Tour, K. D. Ausman, R. E. Smalley, Chem. Phys. Lett. 2001, 342, 265.
79. F. Pompeo, D. E. Resasco, Nano Lett. 2002, 2, 369.
80. M. Sano, A. Kamino, J. Okamura, S. Shinkai, Langmuir 2001, 17, 5125.
81. K. B. Shelimov, R. O. Esenaliev, A. G. Rinzler, C. B. Huffman, R. E. Smalley, Chem. Phys. Lett. 1998, 282, 429.
82. A. Star, D. W. Steuerman, J. R. Heath, J. F. Stoddart, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2508.
83. K. Liao, S. Li, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 4225.
84. J. Zhu, J. D. Kim, H. Q. Peng, J. L. Margrave, V. N. Khabashesku, E. V. Barrera, Nano Lett. 2003, 3, 1107.
85. C. A. Mitchell, J. L. Bahr, S. Arepalli, J. M. Tour, R. Krishnamoorti, Macromolecules 2002, 35, 8825.
86. B. de Boer, U. Stalmach, P. F. van Hutten, C. Melzer, V. V. Krasnikov, G. Hadziioannou, Polymer 2001, 42, 9097.
87. Z. Y. Shou, G. A. Buxton, A. C. Balazs, Compos. Interfaces 2003, 10, 343.
88. R. B. Thompson, V. V. Ginzburg, M. W. Matsen, A. C. Balazs, Macromolecules 2002, 35, 1060.
89. E. P. Giannelis, Appl. Organomet. Chem. 1998, 12, 675.
90. P. C. LeBaron, Z. Wang, T. J. Pinnavaia, Appl. Clay Sci. 1999, 15, 11.
91. M. Alexandre, P. Dubois, Mater. Sci. Eng., R 2000, 28, 1.
92. D. Porter, E. Metcalfe, M. J. K. Thomas, Fire Mater. 2000, 24, 45.
93. E. P. Giannelis, R. Krishnamoorti, E. Manias, in Polymers in Confined Environments, Advances In Polymer Sciences Series, Vol. 138, Springer-Verlag, Berlin 1999, pp. 107-147.
94. R. A. Vaia, E. P. Giannelis, Macromolecules 1997, 30, 7990.
95. R. A. Vaia, E. P. Giannelis, Macromolecules 1997, 30, 8000.
96. A. C. Balazs, C. Singh, E. Zhulina, Macromolecules 1998, 31, 8370.
97. A. C. Balazs, C. Singh, E. Zhulina, Y. Lyatskaya, Acc. Chem. Res. 1999, 32, 651.
98. Y. V. Kudryavtsev, E. N. Govorun, A. D. Litmanovich, H. R. Fischer, Macromol. Theory Simul. 2004, 13, 392.
99. M. Laus, O. Francescangeli, F. Sandrolini, J. Mater. Res. 1997, 12, 3134.
100. Y. T. Lim, O. O. Park, Korean J. Chem. Eng. 2001, 18, 21.
101. Z. Chen, K. Gong, J. Appl. Polym. Sci. 2002, 84, 1499.
102. W. Zhang, J. Zeng, L. Liu, Y. Fang, J. Mater. Chem. 2004, 14, 209.
103. H. Chen, D. F. Schmidt, M. Pitsikalis, N. Hadjichristidis, Y. M. Zhang, U. Wiesner, E. P. Giannelis, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2003, 41, 3264.
104. S. S. Hou, T. J. Bonagamba, F. L. Beyer, P. H. Madison, K. Schmidt-Rohr, Macromolecules 2003, 36, 2769.
105. C. A. Mitchell, R. Krishnamoorti, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2002, 40, 1434.
106. S. Rossi, P. F. Luckham, T. F. Tadros, Colloids Surf. A 2003, 215, 1.
107. A. Dortmans, L. F. Batenburg, T. P. M. Koster, R. G. Nelissen, H. Fischer, e-Polymers 2002, No. 010.
108. H. R. Fischer, L. H. Gielgens, T. P. M. Koster, Acta Polym. 1999, 50, 122.
109. B. Liao, M. Song, H. J. Liang, Y. X. Pang, Polymer 2001, 42, 10 007.
110. S. Sen, N. Nugay, T. Nugay, e-Polymers 2003, No. 049.
111. J. X. Ren, A. S. Silva, R. Krishnamoorti, Macromolecules 2000, 33, 3739.
112. R. Krishnamoorti, J. X. Ren, A. S. Silva, J. Chem. Phys. 2001, 114, 4968.
113. H. Y. Zhao, D. A. Shipp, Chem. Mater. 2003, 15, 2693.
114. H. Y. Zhao, B. P. Farrell, D. A. Shipp, Polymer 2004, 45, 4473.
115. D. Gournis, G. Floudas, Chem. Mater. 2004, 16, 1686.
116. A. S. Silva, C. A. Mitchell, M. F. Tse, H. C. Wang, R. Krishnamoorti, J. Chem. Phys. 2001, 115, 7166.
117. R. Krishnamoorti, A. S. Silva, C. A. Mitchell, J. Chem. Phys. 2001, 115, 7175.
118. G. J. A. Sevink, A. V. Zvelindovsky, B. A. C. van Vlimmeren, N. M. Maurits, J. Fraaije, J. Chem. Phys. 1999, 110, 2250.
119. J. Y. Cheng, C. A. Ross, E. L. Thomas, H. I. Smith, G. J. Vancso, Appl Phys. Lett. 2002, 81, 3657.
120. J. Y. Cheng, C. A. Ross, E. L. Thomas, H. I. Smith, G. J. Vancso, Adv. Mater. 2003, 15, 1599.
121. N. Hasegawa, A. Usuki, Polym. Bull. 2003, 51, 77.
122. Y. H. Ha, Y. Kwon, T. Breiner, E. P. Chan, T. Tzianetopoulou, R. E. Cohen, M. C. Boyce, E. L. Thomas, Macromolecules, in press.
123. J. Groenewold, G. H. Fredrickson, Eur. Phys. J. E 2001, 5, 171.
124. J. Y. Lee, M. S. Park, H. C. Yang, K. W. Cho, J. K. Kim, Polymer 2003, 44, 1705.
125. Y. H. Ha, E. L. Thomas, Macromolecules 2002, 35, 4419.
126. R. K. Baharadwaj, Macromolecules 2001, 34, 9189.
127. L. E. Neilson, J. Macromol. Sci., Chem. 1967, 1, 929.
128. V. F. Puntes, P. Gorostiza, D. M. Aruguete, N. G. Bastus, A. P. Alivisatos, Nat. Mater. 2004, 3, 263.
129. S. Malynych, G. Chumanov, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2896.
130. M. R. Bockstaller, E. L. Thomas, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 166 106.
131. M. Quinten, U. Kreibig, D. Schonauer, L. Genzel, Surf. Sci. 1985, 156, 741.
132. T. Hayakawa, Y. Usui, S. Bharathi, M. Nogami, Adv. Mater. 2004, 16, 1408.
133. H. Mattoussi, L. H. Radzilowski, B. O. Dabbousi, D. E. Fogg, R. R. Schrock, E. L. Thomas, M. F. Rubner, M. G. Bawendi, J. Appl. Phys. 1999, 86, 4390.
134. M. Maldovan, M. R. Bockstaller, E. L. Thomas, W. C. Carter, Appl. Phys. B 2003, 76, 877.