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本论文利用聚合物混合物相分离在远离热力学平衡态时表现出的多种形态，通过溶剂挥发时形成的对流和冷凝的水滴为模板的方法，实现了微图案尺寸的调控，复杂结构和形貌的转变及有序可逆响应性图案的设计。主要内容如下：
通过控制甲苯溶剂的挥发速率形成对流，诱导聚苯乙烯(PS)和聚-2-乙烯基吡啶(P2VP)共混物相分离的过程，形成了具有六角形排列的海岛结构的图案。通过改变聚苯乙烯的分子量，溶剂的挥发速率以及PS和聚-2-乙烯基吡啶的质量比，实现了海岛结构尺寸的调控。
研究了不同的溶剂挥发速率和不同的聚合物质量比率条件下，PS和P2VP的乙苯溶液滴在云母基底上后，形成不同的薄膜表面形貌和性质。在溶剂挥发速率较高时，形成的Benard-Marangoni对流诱导PS和P2VP共混物相分离形成了蜂窝状图案的聚合物薄膜。对于PS/P2VP为4：1和7：1的两种不同混合比的聚合物混合物，出现了两种不同结构的蜂窝状图案。两种不同图案的聚合物薄膜对水的响应表现出不同的结构。
研究了低分子量的表面活性剂小分子Triton()X-100对PS和P2VP的甲苯溶液在对流的作用下形成规则形貌的转变的影响。在PS和P2VP的甲苯溶液中，当控制一定的溶剂挥发速率时，随着小分子Triton()X-100的加入量的逐渐增加，规则的海岛结构会逐渐的演变为规则的孔洞结构。发生转变的原因是Triton()X-100的坍塌，Triton()X-100/P2VP和PS间发生相分离，Triton()X-100/P2VP与云母基底间的相互作用以及Benard-Marangoni对流的诱导共同作用的结果。
研究了水滴模板诱导PS和P2VP的共混物相分离形成具有可逆响应性的图案化的聚合物薄膜。在相分离过程中，具有强的亲水性的P2VP会按照形成的六角形点阵排列的水滴模板排列，薄膜固化后，形成了蜂窝状结构的薄膜。PS的分子量以及PS和P2VP的质量比对蜂窝状图案的形成有重要影响。由于P2VP和PS具有不同的性质，这个聚合物薄膜表面表现出对水和不同溶剂蒸汽的由孔洞结构到海岛结构的可逆响应性。孔洞深度影响着结构的可逆性。