TWI522501B - 網狀材料與其製法 - Google Patents

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Description

網狀材料與其製法
本發明係關於一種網狀材料與其製造方法。
軟性材料，例如高分子嵌段共聚物，界面活性劑-溶液系統，以及液晶等，可形成微米至奈米級的規則結構。三維網狀結構因具有可自我支撐(self-supporting)、高比表面積與高孔隙度而受到人們的關注。
其中，具高有序(well-ordered)的互穿網狀結構，例如，雙螺旋體(螺旋二十四面體結構；double gyroid，Ia d)、雙鑽石(double diamond，Pnm)以及簡單立方型態(plumber's nightmare structure，Imm)，因具有複雜且週期性排列之規則結構，而引起人們的興趣。
由於這些雙連續相網狀材料的結構特性，以及其所產生之獨特物理性質與應用，引起人們相當大的注意，希望將它們應用於各種領域，如催化、分離、奈米反應器、光電裝置等。以雙螺旋體結構為例，雙螺旋體的基本結構，是一個三臂的三重連接，其中每一臂連接位於一平面的另一三臂組，如此構成一個三維結構。雙螺旋體是由一立方體的基材，以及兩個互穿、連續，但彼此獨立且結構對稱(coherent)的單螺旋體(SG,I4132)網狀結構所構成，構成一個非掌性(achiral)的結構。相較之下，單螺旋體結構是一個掌性(chiral)結構，僅具有一 個連續相網狀結構，從不同面的方位看入，其掌性可為左旋(left-handed)或右旋(right-handed)。然而，單螺旋體結構很罕見，只在少數特定系統中，例如，於特定種類的蝴蝶族群，如Paplonidae和Lycaenidae等蝴蝶族群中，可發現其翅膀具有特殊的單螺旋體結構(V.Saranathan,C.O.Osuji,S.G.J.Mochrie,H Noh,S.Narayanan,A.Sandy,E.R.Dufresne,R.O.Prum,Proc.Natl.Acad.Sci.,U.S.A.2010,107,11676)；此外，亦可由人為的方式於三嵌段共聚物之系統中得到該特殊結構(TH Epps,EW Cochran,TS Bailey,RS Waletzko,CM Hardy,FS Bates,Macromolecules 2004,37,8325-8341；S Vignolini,NA Yufa,PS Cunha,S Guldin,I Rushkin,M Stefik,K Hur,U Wiesner,JJ Baumberg,U Steiner,Adv.Mater.Adv.Mate.2012,24(10),OP23-OP27)。Paplonidae和Lycaenidae族群中的蝴蝶翅膀於生成的過程中，先產生熱力學較穩定的雙螺旋體，再分解掉其中之一的單螺旋結構而剩下以幾丁質構成的單螺旋網狀結構以大幅提升光學效率。雙螺旋體結構(DG,Ia d,No 230)為超群結構(supergroup)，而單螺旋體結構(SG,I4132,No.214)是其亞群結構(subgroup)；亦即，單螺旋體結構的對稱性，不如雙螺旋體結構。科學家注入許多心力，想要以人工的方式，製造單螺旋體結構，至今仍有許多困難待克服。
本發明是關於一種新穎的網狀材料與其製法。
根據本發明一實施例，一種網狀材料的製造方法，包含下列順序步驟：形成一孔隙材料，以之當作基材；以該基材為模板，於孔隙中填入另一材料，形成兩個對稱、獨立，且互相分離的雙連續相網狀結構於該基材中；軟化 或移除該基材，使該雙連續相網狀結構因空間錯位而形成一新穎的網狀材料，其包含不對稱(或亞對稱)的雙連續相網狀結構，其包含不對稱(或亞對稱)的雙連續相網狀結構，因其特殊的結構而具有特殊的材料性質。
根據本發明另一實施例，一種網狀材料，包含不對稱(或亞對稱)的雙連續相網狀結構。
在一實施例，上述網狀材料是以下列步驟形成：形成一孔隙材料，作為基材；以該基材為模板，於孔隙中填入另一材料，形成兩個對稱、獨立，且互相分離的雙連續相網狀結構於該基材中；軟化或移除該基材，使該雙連續相網狀結構因位移而轉變成該網狀材料。
R‧‧‧表示一個單螺旋網狀結構
G‧‧‧表示另一個單螺旋網狀結構
圖1A和圖1B分別顯示根據本發明實施例在熱處理之前和之後，PS/SiO2奈米混成材料<211>投影的穿透式電子顯微鏡(TEM)影像。
圖1C是圖1B的<111>投影的穿透式電子顯微鏡(TEM)圖，其中綠色和紅色三角錐元件代表雙連續、互穿，但彼此獨立的單螺旋連續網狀結構。
圖1D是對所製備的PS/SiO2奈米混成材料進行升溫(從30℃至180℃)的小角度X光散射分析結果。
圖1E是圖1D小角度X光散射分析的對應變化圖。
圖2A顯示根據本發明實施例，在熱處理之前，PS/SiO2所形成雙螺旋體二氧化矽(SiO2)於實空間中的<111>影像。
圖2B顯示根據本發明實施例，在熱處理之後，SiO2在PS/SiO2所產生位移，所形成類單螺旋結構之二氧化矽(SiO2)於實空間中的<111>影像。
圖2C顯示根據本發明實施例，「雙螺旋二氧化矽」和「類單螺旋二氧化矽」之網狀結構於實空間中的模擬影像。
圖2D顯示根據本發明實施例，二氧化矽(SiO2)位移之後，變成類單螺旋體結構的二氧化矽(SiO2)之局部區域放大圖。
圖3A顯示根據本發明實施例，在鍛燒移除聚苯乙烯基材後，二氧化矽(SiO2)類單螺旋網狀結構沿著<111>方向的場效發射式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)圖。
圖3B顯示根據本發明實施例，在鍛燒移除聚苯乙烯基材後，二氧化矽(SiO2)類單螺旋網狀結構沿著<211>方向的場效發射式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)圖。
圖3C顯示根據本發明實施例所製作的二氧化矽(SiO2)類單螺旋網狀結構(air/SiO2)的小角度X光散射分析圖譜。
圖4A至圖4C分別顯示根據本發明實施例，雙螺旋體、類單螺旋體，以及單螺旋體二氧化鈦(TiO2)奈米結構的能帶結構。
圖5A顯示根據本發明實施例，將「雙鑽石結構」，轉換成一種「類單鑽石」結構。圖5B顯示根據本發明實施例，將由雙連續相網狀結構構成的「簡單立方形態」(plumber’s nightmare structure,Im m)，轉換成一種「類簡單立方形態」結構。
以下將詳述本案的各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地實行在其他的實施例中，任何所述實施例的 輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的範圍內，並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的了解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部份或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的程序步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。
目前具規則有序的網狀結構及其特性已被科學家們研究透徹，如何開發出獨特，不同以往的三維有序結構就成了有趣的課題。
本案發明人發現一種新穎的網狀材料與其製造方法。
在一實施例，本案揭露一種網狀材料，其包含不對稱(或亞對稱，subgroup asymmetry)的雙連續相網狀結構。
在一實施例，此網狀材料的製造方法包含下列順序步驟：(1)形成一孔隙材料，作為基材；(2)以該基材為模板，於孔隙中填入另一材料，形成兩個對稱、獨立，且互相分離的雙連續相網狀結構於該基材中；(3)軟化或移除該基材，使該雙連續相網狀結構因空間錯位而轉變成一新穎網狀材料，其包含不對稱(或亞對稱)的雙連續相網狀結構。
較佳者，其中該新穎網狀結構，其結構組成為多晶面型態，在多晶面的不同晶界中，該雙連續相網狀結構之間的空間錯位(位移)具有不固定的距離與方位。
較佳者，對該新穎網狀結構進行一光學分析，例如小角度X光散射分析，僅能偵測出該兩個不對稱連續相網狀結構的其中之一。
上述雙連續相網狀結構之材料組成，可以是相同材料，也可以是不同材料。例如，材料可選自下列群組的其中之一或其組合：無機材料(如陶瓷、金屬或其他無機物)、有機材料(如高分子、液晶與其他有機分子)等。
上述基材的材料，可選自下列群組的其中之一或其組合：無機材料(如陶瓷、金屬或其他無機物)、有機材料(如高分子、液晶與其他有機分子)等。
軟化或移除基材的方法，包含熱處理、使用溶劑、紫外光裂解、臭氧及/或高溫鍛燒等。
在一實施例中，上述雙連續相網狀結構，是兩個對稱的單螺旋結構，經本案方法，轉換成兩個不對稱的單螺旋結構；亦即，由「雙螺旋結構」，轉換成一種「類單螺旋」結構。
在一實施例中，上述雙連續相網狀結構，是兩個對稱的單鑽石結構，經本案方法，轉換成兩個不對稱的單鑽石結構；亦即，由「雙鑽石結構」，轉換成一種「類單鑽石」結構。
在一實施例中，上述雙連續相網狀結構構成一個「簡單立方形態」(plumber’s nightmare structure,Im m)；經本案方法，轉換成一種「類簡單立方形態」結構。
以下以一較佳實施例說明本案的網狀材料與其製法。
在本實施例中，首先，形成一嵌段共聚物，經水解除去其中之一高分子鏈段後，形成一孔隙材料，以之作為基材。接著，將該基材作為為模板，於孔隙中填入另一材料，形成一個雙螺旋結構於基材中。接著，軟化基材，使 雙螺旋結構中的兩個單螺旋結構發生空間錯位(位移)，產生一種新的網狀材料。細節如下。
首先，以雙向(double-headed)聚合程序製備聚苯乙烯(PS)-聚左旋乳酸(PLLA)嵌段共聚物，聚苯乙烯分子量Mn,PS為34000g mol-1，聚左旋乳酸分子量Mn,PLLA為27000g mol-1，聚合度(PDI)為1.21，聚左旋乳酸的體積比率fPLLA v為0.39。接著，以溶液鑄膜法(solution casting)來進行嵌段共聚物之自組裝(self-assembly)以形成有序之網狀結構，其溶液濃度配置為重量濃度10wt%的聚苯乙烯(PS)-聚左旋乳酸(PLLA)的二氯甲烷(dichloromethane)溶液。
為了避免聚左旋乳酸結晶，於微相分離形成之過程中對自組裝結構產生干擾，自組裝後的樣品需進行熱退火處理以降低聚左旋乳酸之結晶影響，熱退火的溫度高於聚左旋乳酸的熔點，但低於聚左旋乳酸的有序-無序轉換溫度(order-disorder transition temperature)。例如，熱退火的處理為185℃。接著，將溫度快速冷卻至低於聚苯乙烯(PS)和聚左旋乳酸(PLLA)的玻璃轉移溫度(glass temperature(Tg))，得到如在PS-PLLA相圖上的微相-分離相(microphase-separated phases)。其小角度X光散射圖譜顯示出Ia d雙螺旋相的特徵反射。從圖譜可以看出，在相對q值在和的地方，具有雙螺旋結構之特徵反射。接著，利用水解過程，以0.5M的鹼性溶液，移除聚左旋乳酸之鏈段，留下一個具雙螺旋網狀孔隙的聚苯乙烯基材，其具有兩個互穿的有孔網狀結構。這些特徵在小角度散射圖上的標示為211(q=)，220()，321，400()，521()，543()，以及d211大約在39.8nm的波峰位置。另外，從穿透式電子顯微鏡(TEM)和場效發射 式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)可觀察到PS-PLLA嵌段共聚物投影型態，以及多孔聚苯乙烯模板的表面孔洞結構。
接著，將SiO2前驅物滲入聚苯乙烯模板，進行一溶膠凝膠反應(sol-gel reaction)，可得到聚苯乙烯/二氧化矽(PS/SiO2)的奈米混成材料。根據其小角度X光之散射圖譜，在相對q值：的衍射波峰顯示，確認形成PS/SiO2的雙螺旋奈米混成材料。
圖1A顯示PS/SiO2奈米混成材料<211>投影面的穿透式電子顯微鏡(TEM)影像。由圖中顯示的波浪狀圖案，可確認雙螺旋PS/SiO2奈米混成材料的形成。同時，雙螺旋PS/SiO2奈米混成材料的d211，經測量為36±0.2nm，與一小角度X光散射圖譜的結果符合。
接著，對所製備而成的PS/SiO2奈米混成材料，進行熱處理以軟化高分子基材，加熱的速率為1℃/min。為了觀察結構變化與相轉移的過程，於小角度X光散射分析進行時同步進行升溫(從30℃至180℃)，以紀錄溫度變化時對結構的影響，其結果如圖1D所示。當溫度達到約140℃時，此溫度高於聚苯乙烯基材的玻璃轉移溫度(Tg)，此時於小角度散射圖譜之低q區域發現新的反射。相較於主反射在，此新的反射在低q區域的相對q值。同時，從圖1D也發現到散射強度大幅增加。由此可推論，在熱處理的過程發生了相轉移，產生了一個新的相，於相對q值、、、、具有反射，如圖1E中以虛線箭頭指出的地方。
圖1A和圖1B分別顯示在上述熱處理之前和之後，PS/SiO2奈米混成材料<211>投影的穿透式電子顯微鏡(TEM)影像。比較圖1A和圖1B，在熱處理後，雙波浪圖案(double wave)被轉換成多樣罕見的結構圖案，例如類蜂巢圖 案。發明人推測原因，認為這是由於兩個二氧化矽單螺旋(SG)網狀結構，在聚苯乙烯基材中產生空間錯位，而產生新的類蜂巢結構。如圖1A和1B顯示，分別以紅色(R)和綠色三腳架(G)表示兩個單螺旋體，在熱處理後，空間位置被重新配置。圖1C是圖1B的<111>投影的穿透式電子顯微鏡(TEM)影像，其中綠色(G)和紅色三角錐元件(G)代表雙連續、互穿，但彼此獨立的單螺旋連續網狀結構。
接著，以三維穿透式電子顯微鏡檢視在真實空間下，新結構的實空間分布影像。圖2A顯示在熱處理之前，從PS/SiO2所形成雙螺旋體二氧化矽的<111>空間分布影像，可看出一對SiO2網狀結構。在聚苯乙烯基材中，兩個單螺旋連續網狀結構(分別以紅色和綠色表示)彼此互穿，但獨立。圖2B顯示在熱處理之後，SiO2在聚苯乙烯基材中產生位移，形成類單螺旋結構之SiO2的<111>空間分布影像。換言之，在熱處理後，兩個獨立的單螺旋體SiO2，發生空間位移而靠在一起。
圖2C顯示個別「雙螺旋二氧化矽」和「類單螺旋二氧化矽」網狀結構的模擬投影。圖2D顯示二氧化矽位移之後，變成類單螺旋體結構的二氧化矽微域放大圖。圖2A至2D圖中分別以紅色和綠色表示兩個二氧化矽單螺旋網狀結構。另外，從選擇區域衍射圖(selected area diffraction pattern，SAED)顯示，在熱處理30至180℃後，二氧化矽網狀結構仍然是非結晶(amorphous)狀態。因此，網狀結構的位移，不會造成兩個二氧化矽網狀結構融合(合併成一個緊密填充的網狀結構)，而僅僅是靠在一起的兩個網狀結構。這是因為兩個二氧化矽網狀結構的掌性方向不一致，分別是左旋和右旋的網狀結構所造成的空間障礙，使位移後的結構，無法重合，依然為非掌性的結構。
注意到上述位移後自組裝的網狀結構，為多晶面型態。雙螺旋結構的晶粒尺寸大約是10×10×10μm3，一個1mm3樣本的類單螺旋結構包含超過106的晶粒。因此，當網狀結構位移發生時，由於不同晶粒內的晶面會各自移位，導致移動路徑(例如，沿著同一平面)不一致。換言之，網狀結構位移後，在多晶面的不同晶粒中，雙連續螺旋體之間的位移具有不固定的距離與方位。此結果可從穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察到，在晶粒內的空間位移，是沒有規則的(random)。同時，網狀結構位移，破壞了原先雙螺旋結構體的對稱性，位移後的結構沒了對稱中心，形成一種類似單螺旋體的結構。雖然在晶粒中仍然存在兩個單螺旋網狀結構，但是這種多晶面不同晶界中無特定方向的位移，所形成的結構，在反射圖譜上，會表現得如同是一個單螺旋結構。此推論與所形成新結構的小角度X光散射分析圖譜相符。亦即，在熱處理後，此所形成的不對稱雙螺旋結構與單螺旋結構，具有相同的反射圖譜。因此，此不對稱的雙螺旋結構，可稱為「類單螺旋(single gyroid-like(SG-like))」結構。而類單螺旋的獨特性質，是由於在所形成網狀結構的不同晶界中具有不均一的位移特徵(例如方位、距離)所造成。
根據實驗結果推測，如果把所製作的新網狀材料中的基材移除，可獲得更強的反射訊號。這是因為，基材可能會限制雙連續單螺旋體的位移，如果將之移除，兩個網狀結構的各種位移方向與程度，將更不受限制。
為了印證上述推測，對所製作的類單螺旋體進行鍛燒(calcination)。鍛燒的溫度為550℃，以完全移除聚苯乙烯基材。圖3A顯示為鍛燒移除聚苯乙烯基材後，二氧化矽(SiO2)類單螺旋網狀結構沿著<111>方向的場效發射式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)圖。圖3B顯示在鍛燒移除聚苯乙烯基材後， 二氧化矽(SiO2)類單螺旋網狀結構沿著<211>方向的場效發射式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)圖。由圖3A和圖3B可清楚辨識出，經過移除聚苯乙烯基材後，可形成兩個緊靠在一起卻未融合的網狀結構。又從其他的掃描電子顯微鏡圖，發現不同雙連續網狀結構位移後所產生的各種型態。由此可推論，網狀結構的位移沒有一定的規則，具有不同的位移方位與距離。根據推測，此隨意的位移是由於晶界處的連接所造成。因此，當聚苯乙烯基材被移除後，可完成更大規模的位移，但是無法做到一致性的位移。圖3C顯示所製作的二氧化矽(SiO2)類單螺旋網狀結構(air/SiO2)的小角度X光散射分析圖譜。對於I4132立方晶格的特徵反射在q值、、、、、、、、、、、、，如垂直線所標示。垂直線上所標示的值，是所鑑定反射的米勒指數(Miller indicies,hkl)的絕對值的平方。所製作的二氧化矽(SiO2)類單螺旋網狀結構(air/SiO2)在相對q值、、、、、、具有散射波峰，圖中以方塊符號標示q值分別為0.113、0.184、0.209、0.270、0.288、0.334、0.387nm-1。根據單螺旋結構的米勒指數，二氧化矽網狀結構可標示為110(q=)、211(q=)、220(q=)、321(q=)、400(q=)、332(q=)、521(q=)。如此證明，由雙螺旋結構轉換至類單螺旋結構，已經破壞了雙螺旋結構的對稱性，亦即，從超群(supergroup)轉移至亞群(subgroup)對稱結構，這些都是由於網狀結構產生物理性位移所造成。
為了檢視所開發出新穎網狀材料的可行性，例如類單螺旋結構在光學上的應用，本實施例以基於時域有限差分(finite-difference time-domain)的軟體Lumercial Solution模擬光子能隙(photonic bandgaps)。此模擬同時針對雙螺旋體 結構、類單螺旋體結構，以及單螺旋體結構在不同材料參數、不同結構特徵下進行。螺旋體結構的幾何構造可以下列公式表示：sinx cosy+siny cosz+cosx sinz=t
其中t值為1.055，對應雙螺旋體的體積百分比30%。由於在移除溶凝膠反應所殘留液體後，膠塊的收縮比例大約介於20%至30%，因此，雙螺旋體結構的體積比設定在30%，接著，進行能隙模擬。圖4A至圖4C分別顯示雙螺旋體、類單螺旋體，以及單螺旋體二氧化鈦(TiO2)奈米結構的能帶結構，其中單位晶胞(unit cell)的尺寸皆為100nm，體積比分別為30%、30%，和15%。螺旋體結構的反射係數皆為2.5。螺旋體結構的能帶的介電比(dielectric contrast)為6.25：1。圖4A沒有觀察到雙螺旋二氧化鈦具有明顯且連續的光子能隙。從圖4B的箭頭指示處，很明顯可觀察到類單螺旋二氧化鈦於沿著<110>方向具有大的光子能隙，反映出網狀結構位移的特性。由於網狀結構沒有規則的位移，所產生的類單螺旋結構，可合理預期具有與單螺旋體結構相同的光學特性。如圖4C，在範圍0.585c/a<ω/2π<0.623c/a，可觀察到單螺旋二氧化鈦具有一個完整的光子能隙，對應於紫外光區域(其中c為光速，a為晶格參數100nm)。由此可證明，本發明實施例所揭露的由兩個網狀結構位移所產生的類單網狀結構，具有獨特的性質。
必須說明的是，在本實施例所製備的不對稱的雙螺旋結構或類單螺旋結構，是發明人無意中所發現，並且，發明人發現該新穎材料具有新穎的特性，因而回頭推論造成如此特性的原因以及如何形成此新穎材料。
在本實施例，選取具有雙連續螺旋體結構的嵌段共聚物，並利用具可分解的嵌段共聚物的特性，如聚苯乙烯-聚左旋乳酸嵌段共聚物 (poly(styrene)-b-poly(L-lactide)(PS-PLLA))，經由水解除去聚乳酸鏈段後，即可形成具有雙連續螺旋體孔洞的PS基材，將此多孔性高分子基材做為模板，結合奈米反應器的概念，於奈米孔洞中進行溶膠凝膠反應(sol-gel process)，可成功製備具雙連續螺旋體型態的高分子/二氧化矽奈米混合材料(PS/SiO2 nanohybrids)。隨後，加熱軟化高分子模板，其兩個獨立且互相穿插的單連續螺旋結構因模板(基材)軟化，而產生位移(network shifting)，兩個獨立互穿的單連續螺旋結構彼此逐漸靠近、接觸而形成穩固的類-單連續螺旋(single gyroid-like)結構，此過程是一個物理性的變化，材料從原本的雙連續螺旋體-超群結構(supergroup)，經位移轉變成單連續螺旋結構-亞群結構(subgroup)。此處強調，此兩個獨立且互相穿插的單連續螺旋結構是由SiO2構成，因此，加熱軟化高分子基材的過程當中並不會造成SiO2的軟化或破壞，SiO2依舊為堅硬的網狀結構，所以在加熱過程當中，兩個SiO2網狀結構是產生位移而互相靠近重疊，並不是崩塌。
上述過程可發展於其他的雙連續網狀結構，例如，雙鑽石以及簡單立方型態結構。
如圖5A所示，在一實施例中，以本案上述方法，將兩個對稱的單鑽石結構，轉換成兩個不對稱的單鑽石結構；亦即，由「雙鑽石結構(DD)」，轉換成一種「類單鑽石(SD-like)」網狀材料。
如圖5B所示，在一實施例中，以本案上述方法，將由雙連續相網狀結構構成的「簡單立方形態(DP)」(plumber’s nightmare structure,Im m)，轉換成一種「類簡單立方形態(SP-like)」網狀材料。
此外，在本發明其他實施例，可結合不同的高分子模化(templating)技術，將不同的材料，如金屬、陶瓷與高分子填入模板，可得到具 結構新穎且不同材料組成的高規則網狀材料，而其特殊的形態與組成將具備不可預期的材料性質。
據此，本發明實施例的製造方法可製備具獨特結構與性質的網狀材料，預期將在材料應用領域具有相當大的應用潛力。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其他未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
雙鑽石(double diamond(DD))網狀結構
類單鑽石(single diamond-like(SD-like))網狀結構

Claims (10)

  1. 一種高有序網狀材料的製造方法，包含下列順序步驟：形成一規則孔隙材料，並作為基材；以該基材為模板，填入另一材料，形成兩個結構互穿、對稱、獨立，且互相分離的高有序雙連續相網狀結構於該基材中；軟化或移除該基材，使該高有序雙連續相網狀結構因物理性位移而轉變成一新穎高有序網狀材料，其包含亞對稱、互穿的該高有序雙連續相網狀結構。
  2. 如申請專利範圍第1項的製造方法，其中該新穎高有序網狀材料其結構組成為多晶面型態，在多晶面的不同晶界中，該高有序雙連續相網狀結構之間的位移具有不固定的距離與方位。
  3. 如申請專利範圍第1項的製造方法，對該新穎高有序網狀材料進行一小角度X光散射分析，僅能偵測出該兩個亞對稱、互穿的高有序連續相網狀結構的其中之一。
  4. 如申請專利範圍第1項的製造方法，該基材是一嵌段聚合物。
  5. 如申請專利範圍第1項的製造方法，其中軟化或移除該基材的方法，包含熱處理、使用溶劑、紫外光裂解、臭氧，以及/或高溫鍛燒。
  6. 一種高有序網狀材料，包含亞對稱、互穿的高有序雙連續相網狀結構。
  7. 如申請專利範圍第6項的高有序網狀材料，是以下列步驟形成：形成一規則孔隙材料，並作為基材；以該基材為模板，填入另一材料，形成兩個互穿、對稱、獨立，且互相分離的高有序雙連續相網狀結構於該基材中； 軟化或移除該基材，使該兩個互穿、對稱、獨立，且互相分離的高有序雙連續相網狀結構因物理性位移而轉變成該亞對稱、互穿的高有序雙連續相網狀結構。
  8. 如申請專利範圍第6項的高有序網狀材料，該高有序雙連續相網狀結構是兩個單螺旋體網狀結構。
  9. 如申請專利範圍第6項的高有序網狀材料，該高有序雙連續相網狀結構是兩個單鑽石網狀結構。
  10. 如申請專利範圍第7項的高有序網狀材料，該高有序雙連續相網狀結構構成一種「簡單立方形態」(plumber’s nightmare structure,Im m)，經位移形成一種「類簡單立方形態」結構。
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