高分子接枝奈米粒子的設計與合成

Design and Synthesis of Polymer-Grafted Nanoparticles

高分子接枝奈米粒子（Polymer-Grafted Nanoparticles, PGNPs）結合奈米粒子的無機核心與高分子鏈的柔軟性及可設計性，成為新型奈米複合材料的設計概念。我們利用表面起始聚合等方法，在奈米粒子表面接枝不同組成與分子結構的高分子鏈，藉由調控高分子的化學組成、分子量、接枝密度與鏈段架構，設計具有不同界面作用與物理性質的 PGNP 材料。

自組裝與材料加工

Self-Assembly and Materials Processing

PGNP 的微觀結構不僅取決於材料本身的分子設計，也受到加工歷程與外在環境影響。我們透過溶液鑄膜、熱退火、溶劑退火以及剪切等加工方式，控制奈米粒子的排列與高分子鏈的組織，探討 PGNP 從無序狀態形成有序結構的機制，進一步建立「分子設計—加工條件—材料結構」之間的關聯。

材料物性與多尺度結構分析

Physical Properties and Multiscale Structural Characterization

為了解材料微觀結構如何影響巨觀性質，我們結合力學、熱性質、光學性質與微觀結構分析，從不同尺度解析材料的結構與物性。研究中特別運用同步輻射的小角與廣角 X 光散射（SAXS/WAXS）技術分析，觀察奈米粒子的空間排列、高分子鏈結構與材料內部形貌，建立奈米尺度結構與巨觀材料性質之間的關係。

變形過程中的即時結構分析

In-situ Structural Analysis under Mechanical Deformation

材料的力學行為來自其內部結構在受力過程中的持續重組。我們將力學變形測試與同步輻射 SAXS/WAXS 結合，即時追蹤材料在拉伸與變形過程中的奈米結構變化，包括粒子間距、排列方向與規格度等。藉由比較不同變形模式下的結構演變，進一步理解材料機械性質表現背後的微觀機制，並作為新型高強度與功能性高分子複合材料設計的基礎。