블록공중합체의 자가조립 현상은 다양한 종류의 모폴로지를 구현할 수 있으며 이를 통해 다양한 도메인 크기를 구현할 수 있다. 대부분의 블록공중합체 연구에서는 10nm 이하의 나노 패턴을 구현하기 위해 광범위한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 선형 블록공중합체를 활용하여 100nm 이상의 나노 패턴을 형성하는 것은 고분자 사슬의 정렬이 매우 느린 자가조립 현상에 의해 엉킴 현상을 보이게 된다는 점에서 잘 정렬된 나노 패턴을 형성하는 것에 한계가 있다. 이러한 본질적인 문제를 개선하기 위해 본 연구진은 병솔형 블록공중합체라는 고분자를 활용하여 큰 도메인 간격을 갖는 나노 패턴을 구현하는 연구를 진행하였다. 병솔형 고분자의 독특한 아키텟처는 단단한 주사슬을 가진 병솔 모양의 체인 형태를 나타내며, 이를 원통형 나노 구조로 시각화 할 수 있다. 이러한 특성은 엉킴 현상을 방지할 수 있는데, 이는 보다 빠른 자가 조립 역학을 유도할 수 있다. 이와 같은 고분자 물성은 열적 어닐링 만으로 초고분자량의 고분자가 잘 정렬된 나노 패턴(~100 nm)을 형성할 수 있게 한다.
이에 본 연구진은 병솔형 블록공중합체 (PNB-g-PS)-b-(PNB-g-PMA)를 합성하였다. ATRP 중합 방식으로 단일 중합체인 PS 와 PMA 를 합성한 후 NRC 반응을 통해 노보닌기가 달려있는 거대 단량체로 합성되었다. 초고 분자량 (Mn~400kDa)과 낮은 분자량 분포 (Đ~1.2)의 병솔형 블록공중합체는 PS 거대 단량체와 PMA 거대 단량체를 연속적인 ROMP 중합 반응을 통해 합성하였다. 다수의 실험을 통해 본 연구진은 초고 분자량을 갖는 병솔형 블록공중합체를 활용하여 80nm 도메인 크기의 수직 배향된 라멜라 패턴을 구현하는데 성공하였다. 병솔형 블록공중합체를 용매에 녹여 중성화 된 기판 위에 스핀 캐스팅을 통해 병솔형 블록공중합체를 수직 배향 한 후 열적 어닐링을 통해 나노 패턴을 구현하였다. 또한 정렬된 모폴로지를 구현하기 위해 본 연구진은 shear-rolling 공정이나 graphoepitaxy 공정을 진행하였다. 수직 배향된 나노 패턴은 AFM과 SEM 을 통해 확인하였고 병솔형 블록공중합체의 벌크 특성을 확인하기 위하여 SAXS 를 통해 나노 패턴의 도메인 크기를 확인할 수 있었다.