微相分離（microphase separation）

把油倒進水裡，兩者完全分離，各成一塊本體層——那是一般的（巨觀）相分離，疇會長到容器允許的大小。現在想像每個油分子都在化學上被鏈接到一個親水分子，於是它們永遠無法徹底分家。它們仍會試圖分離，但最遠只能分到鏈那麼長。它們達成的妥協，是一個規則圖樣的微小富油與富水區，每個只有奈米大小。這種受挫的奈米級分相就是微相分離，也正是嵌段共聚物所做的事。

背後的物理是兩種能量的拔河。不同的 A 與 B 段接觸是不利的，以 Flory 交互作用參數 chi 量測（chi 越大表示兩段越嫌棄彼此），這驅使它們分開。與之對抗的是：把兩段拉進各自的疇會拉伸並侷限鏈，這要付出熵的代價。哪一方勝出，由單一組合 chi 乘以 N 決定，其中 N 是鏈中的鏈段數：對對稱二嵌段，當 chi 乘以 N 超過約 10.5（有序-無序轉變）時疇便有序，低於此值熔體則是無序的團塊。一旦有序，疇間距隨鏈長約以 N 的三分之二次方增長，落在 10 到 50 nm 範圍，而形狀——球、圓柱、螺旋二十四面體、或片層——由少數段的體積分率所定。這個圖樣具有真正的長程有序，像晶體，但重複單元比原子晶格大上數千倍。

微相分離之所以珍貴，是因為它無需外部模板、純粹靠讓分子自己找到平衡，就鋪出一個週期性的奈米圖樣。這是半導體微影中導向自組裝的引擎，其中嵌段共聚物的疇界定出比光學所能畫更細的特徵；是靠蝕刻掉一個疇製成的奈米孔膜背後的原理；也是光子與光學薄膜（其顏色來自規則的疇間距）背後的原理。它是高分子世界對「如何在十奈米尺度上取得秩序、卻不必逐原子建造」的解答。