对称性破缺(symmetry breaking)，即高对称性向低对称性的演化，在自然界中十分常见，例如宇称不守恒、手性等现象。而与之相对的，对称性上升(symmetry rising)作为一种与之相对应的反向演化方式则十分罕见，赋予物质独特的性质，目前只在苛刻的加工条件下观察到金属材料的表观对称性上升现象。发展简易可行的策略以在温和的条件下实现对称性上升极具挑战性。

  近期，北京大学张洁研究员团队构筑了两亲性嵌段共聚物PEO-b-PS、PEO和无机硅钨酸之间的三元杂化共结晶驱动自组装（图1），在温和条件下实现了纳米颗粒的表观对称性上升。 PEO/硅钨酸静电复合物由C222₁空间群结构的正交晶体孪生而得到三角形纳米片，从低对称性正交晶系上升到高对称性六方晶系（图2），实现了表观对称性上升。通过机理研究发现，PEO/硅钨酸共晶的晶胞参数具有b=a的特点，而且PEO-b-PS中的亲溶剂短链PS作为结晶抑制剂，有利于诱导单晶畴区以60^o夹角取向搭接形成孪晶，从而获得动力学控制的三角形纳米片。改变PS链段的聚合度、均聚物与嵌段共聚物混合比例以调节组装体表面PS链段的长度与接枝密度，进而调节PS的体积分数在三元共结晶驱动自组装中获得了纳米线、纳米带等多种形貌（图3）。该工作以“Apparent symmetry rising induced by crystallization inhibition in ternary co-crystallization-driven self-assembly”为题发表在《Nat. Commun.》上（Nat. Commun. 2023, 14, 6496）。文章第一作者是北京大学谢思宇博士。该研究得到国家自然科学基金委的支持。

图 1 三元共结晶驱动自组装示意图及对应的电镜照片，比例尺为200 nm。

图 2 三角形纳米片的TEM图像，,相应的SAED模式，二维GIWAXS图及示意图。

图 3 三元共结晶驱动自组装相图及对应的电镜照片

  原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42290-7