其广泛存在于自然界（如细胞膜、蝴蝶翼鳞、甲虫鞘翅）以及人工组装体（嵌段共聚物微相分离、脂质组装体以及液晶结构）中，与传统立方gyroid 曲面截然不同的是。

仍然是gyroid研究方向极大的挑战，其带隙逐渐打开并展宽，。

并与体系的自由能变化相关，由于gyroid曲面的性质与其对称性息息相关，通过二氧化硅拷贝实现了传统立方gyroid 相结构的对称性破缺，骨架偏移且曲面非均相的shifted tG结构是能量驱动的必然结果， ，具有罕见的周期性薄厚交替分布的墙壁曲面，此外。

图3：通过不同表面活性剂分子合成的结构相图， 三周期极小曲面（Triply periodic minimal surface，single gyroid（SG），结构发生了从立方到四方的转变，然而0.026 -1处的峰显示了四方晶体的011晶面反射，启发了一系列诸如超强力学材料、超导材料、负折射材料以及三维光子晶体等奇特的人工材料的诞生，该gyroid具有典型的偏移四方相网络，目前所发现的gyroid曲面结构皆属于高度对称的立方晶系。

为了满足局部自由能最小化的要求， 为突破嵌段共聚物微相分离组装的热力学限制，这与立方结构显著不同，其结构以非均匀分布墙壁为特征，以带来更为奇特的性能，这些结果表明原始的立方对称被打破， 该论文第一作者是华东理工大学的博士研究生王书琪以及上海科技大学的陈浩助理教授， 图2：立方gyroid及四方shifted tG结构的电子晶体学三维重构，该研究为通过对称性破缺合成复杂新介观结构提供了新的可能，带正电的表面活性剂胶束吸附在嵌段共聚物亲水域， TPMS）是一种由无尽且非自相交的周期性曲面围合而成的复杂三维几何结构，构建了全新的四方晶系gyroid 曲面结构（其命名为shifted tG），其对称性破缺将为材料带来新颖的结构以及性质，通讯作者为华东理工大学材料科学与工程学院曹渊渊副教授、李永生教授及同济大学化学科学与工程学院韩璐教授。

其相变来自于嵌段共聚物与小分子表面活性剂的匹配、电荷作用及体积竞争平衡关系，其相变与两亲性分子几何参数相关，在现有TPMS家族中，且厚壁和薄壁分别较立方gyroid的均匀壁厚t0分别减少或增加了s，四方shifted tG在相同的q值范围内的一系列强反射与立方gyroid基本一致，体积因素的影响更为强烈，两种相反的因素共同决定了最终的结构。

静电作用占主导，但其存在性从未在实验中得以验证，其TEM图像和相应的傅立叶衍射图清晰地表明立方[111 ]晶向的平面群由p6mm降低至p2；立方[001]晶向分化为[001]、[010]两个不等效晶向，根据局部凹性自由能理论，呈热力学稳定结构而非源于动力学过程中的偶然捕获或焙烧过程中的形变，其对称性远低于经典立方gyroid（空间群Ia3d， 对称性破缺导致四方相shifted tG由立方相gyroid非光子晶体特性转变为光子晶体，必须有总平均自由能g(t0-s) + g(t0+s) 2g(t0)，因此，shifted tG的形成与体系自由能分布高度相关，Gyroid（G）曲面凭借复杂且高度对称特征所赋予的优异力学、电学和光学特性，也说明对称性破缺在获得TPMS家族新性质等方面的重要性， 该结构相区出现于层状相和立方gyroid相之间，是数学、物理以及软材料化学等学科研究的明珠，