스페이서 길이를 달리하는 세 종류의 액정 단량체인 LC3, LC6 및 LC11을 성공적으로 합성하였다. RAFT 중합법으로 지능형 하이드로젤 / 액정 이중블록공중합체를 합성하기 위하여 RAFT 중합법의 필수 요소 중 하나인 RAFT-CTA를 고순도로 합성하였다. AIBN을 중합 개시제로 사용하여 PtBA와 PNIPAM의 거대 중합 ...
스페이서 길이를 달리하는 세 종류의 액정 단량체인 LC3, LC6 및 LC11을 성공적으로 합성하였다. RAFT 중합법으로 지능형 하이드로젤 / 액정 이중블록공중합체를 합성하기 위하여 RAFT 중합법의 필수 요소 중 하나인 RAFT-CTA를 고순도로 합성하였다. AIBN을 중합 개시제로 사용하여 PtBA와 PNIPAM의 거대 중합 작용제를 중합하여, 이를 이용하여 1.3 이하의 낮은 다분산도를 가지는 PAA-b-LCnP 및 PNIPAM-b-LCnP 지능형 하이드로젤 / 액정 이중블록공중합체를 중합하였다. 합성한 블록공중합체를 네마틱 액정 단량체인 5CB에 용해시켜, 물과 액정 계면에서 단층으로 자기조립시킨 결과, pH 반응성 블록인 PAA와 온도 반응성 블록인 PNIPAM은 해당하는 외부 환경 변화에 대하여 민감하게 응답하여 액정의 배향 변화를 야기할 수 있었다. 특히, PAA-b-LCP는 수 차례의 가역적인 액정 배향 변화를 생성할 수 있었으며, 현재 보고된 5CB 센서들보다 월등히 빠른 응답속도를 보일 수 있었다. 또한 스페이서 길이를 달리하는 세가지 액정 고분자 블록으로 구성된 블록공중합체의 경우, 비교적 긴 길이의 스페이서의 경우, 스페이서 길이에 따른 메조겐의 유연성으로 인하여, 주변에 존재하는 5CB 단량체의 배향 변화와 일치하게 움직일 수 있었다. 하지만 end-on 측쇄형 액정 고분자의 특성으로 짧은 길이의 스페이서를 가진 액정 고분자 블록의 경우, 메조겐의 배향이 주쇄의 형태에 수직으로 고정되어 있기 때문에 5CB의 배향 변화를 방해하는 요인으로 작용하여, PAA의 팽윤된 상태에서 수직 배향을 야기할 수 없음을 확인하였다. PNIPAM-b-LCP의 경우에 LSCT가 32-34 oC 정도로 5CB의 TNI인 35-36 oC와 흡사하여 PNIPAM 블록의 팽윤-수축 거동에 의한 액정 배향 변화가 중복되어 넓은 온도 범위에 있어 명확한 밝기 변화를 확인 할 수 없었지만, 5CB 대신 높은 온도에서 네마틱-아이소트로픽 전이온도를 가지는 액정을 사용할 경우, 온도 민감형 센서로써 응용이 가능할 수 있다고 판단한다.
스페이서 길이를 달리하는 세 종류의 액정 단량체인 LC3, LC6 및 LC11을 성공적으로 합성하였다. RAFT 중합법으로 지능형 하이드로젤 / 액정 이중블록공중합체를 합성하기 위하여 RAFT 중합법의 필수 요소 중 하나인 RAFT-CTA를 고순도로 합성하였다. AIBN을 중합 개시제로 사용하여 PtBA와 PNIPAM의 거대 중합 작용제를 중합하여, 이를 이용하여 1.3 이하의 낮은 다분산도를 가지는 PAA-b-LCnP 및 PNIPAM-b-LCnP 지능형 하이드로젤 / 액정 이중블록공중합체를 중합하였다. 합성한 블록공중합체를 네마틱 액정 단량체인 5CB에 용해시켜, 물과 액정 계면에서 단층으로 자기조립시킨 결과, pH 반응성 블록인 PAA와 온도 반응성 블록인 PNIPAM은 해당하는 외부 환경 변화에 대하여 민감하게 응답하여 액정의 배향 변화를 야기할 수 있었다. 특히, PAA-b-LCP는 수 차례의 가역적인 액정 배향 변화를 생성할 수 있었으며, 현재 보고된 5CB 센서들보다 월등히 빠른 응답속도를 보일 수 있었다. 또한 스페이서 길이를 달리하는 세가지 액정 고분자 블록으로 구성된 블록공중합체의 경우, 비교적 긴 길이의 스페이서의 경우, 스페이서 길이에 따른 메조겐의 유연성으로 인하여, 주변에 존재하는 5CB 단량체의 배향 변화와 일치하게 움직일 수 있었다. 하지만 end-on 측쇄형 액정 고분자의 특성으로 짧은 길이의 스페이서를 가진 액정 고분자 블록의 경우, 메조겐의 배향이 주쇄의 형태에 수직으로 고정되어 있기 때문에 5CB의 배향 변화를 방해하는 요인으로 작용하여, PAA의 팽윤된 상태에서 수직 배향을 야기할 수 없음을 확인하였다. PNIPAM-b-LCP의 경우에 LSCT가 32-34 oC 정도로 5CB의 TNI인 35-36 oC와 흡사하여 PNIPAM 블록의 팽윤-수축 거동에 의한 액정 배향 변화가 중복되어 넓은 온도 범위에 있어 명확한 밝기 변화를 확인 할 수 없었지만, 5CB 대신 높은 온도에서 네마틱-아이소트로픽 전이온도를 가지는 액정을 사용할 경우, 온도 민감형 센서로써 응용이 가능할 수 있다고 판단한다.
The diblock copolymers of PAA-b-LCnP and PNIPAM-b-LCnP (with LCnP as the hydrophobic, and both PAA (pH responsive) and PNIPAM (thermo responsive) as hydrophilic blocks, LCnP = poly(n-4-cyanobiphenyl -4'-oxy)(CH2)n acrylate), n = 3, 6, 11, PAA = polyacrylic acid and PNIPAM = poly (N-isopropylacryl am...
The diblock copolymers of PAA-b-LCnP and PNIPAM-b-LCnP (with LCnP as the hydrophobic, and both PAA (pH responsive) and PNIPAM (thermo responsive) as hydrophilic blocks, LCnP = poly(n-4-cyanobiphenyl -4'-oxy)(CH2)n acrylate), n = 3, 6, 11, PAA = polyacrylic acid and PNIPAM = poly (N-isopropylacryl amide)) were synthesized by using Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer (RAFT) polymerization method with low polydispersity indices. These amphiphilic polymers assembled at interfaces between a nematic liquid crystal and immiscible aqueous solutions and triggered ordering transitions in the liquid crystal. Polymer-functionalized aqueous/liquid crystal interfaces responded reversibly and rapidly to changes in the pH or temperature of aqueous phases in ways that couple the order of the liquid crystals to changes in the physicho-chemical properties of their aqueous environments. SCLCP (Side chain liquid crystal polymer) with longer spacer gave homeotropic orientations to the liquid crystal. However, in the case of shorter spacer, liquid crystal oriented as planar due to the limitation of mobility of mesogen in LCP. These results led us to conclude that LCP block copolymer along with functional polymer block which are sensitive to external stimuli can be used as sensors to detect changes in environment of special conditions.
The diblock copolymers of PAA-b-LCnP and PNIPAM-b-LCnP (with LCnP as the hydrophobic, and both PAA (pH responsive) and PNIPAM (thermo responsive) as hydrophilic blocks, LCnP = poly(n-4-cyanobiphenyl -4'-oxy)(CH2)n acrylate), n = 3, 6, 11, PAA = polyacrylic acid and PNIPAM = poly (N-isopropylacryl amide)) were synthesized by using Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer (RAFT) polymerization method with low polydispersity indices. These amphiphilic polymers assembled at interfaces between a nematic liquid crystal and immiscible aqueous solutions and triggered ordering transitions in the liquid crystal. Polymer-functionalized aqueous/liquid crystal interfaces responded reversibly and rapidly to changes in the pH or temperature of aqueous phases in ways that couple the order of the liquid crystals to changes in the physicho-chemical properties of their aqueous environments. SCLCP (Side chain liquid crystal polymer) with longer spacer gave homeotropic orientations to the liquid crystal. However, in the case of shorter spacer, liquid crystal oriented as planar due to the limitation of mobility of mesogen in LCP. These results led us to conclude that LCP block copolymer along with functional polymer block which are sensitive to external stimuli can be used as sensors to detect changes in environment of special conditions.
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