기능성 소재를 개발하기 위한 방안 중의 하나로 고체표면에 친수성을 도입하는 연구가 꾸준히 이어지고 있다. 친수성을 도입함으로써 고체표면에서 발생하는 생물오염을 막믈 수 있고, 김서림 방지 기능도 얻을 수 있기 때문이다. 현재까지는 주로 강한 친수성을 갖는 고분자를 고체표면에 도입하는 방식으로 연구가 이루어져 왔으며, 친수성 고분자로 쯔비터이온 고분자 (zwitterionic ...
기능성 소재를 개발하기 위한 방안 중의 하나로 고체표면에 친수성을 도입하는 연구가 꾸준히 이어지고 있다. 친수성을 도입함으로써 고체표면에서 발생하는 생물오염을 막믈 수 있고, 김서림 방지 기능도 얻을 수 있기 때문이다. 현재까지는 주로 강한 친수성을 갖는 고분자를 고체표면에 도입하는 방식으로 연구가 이루어져 왔으며, 친수성 고분자로 쯔비터이온 고분자 (zwitterionic polymer)가 빈번하게 활용되어왔다. 쯔비터이온 고분자는 양전하와 음전하를 동시에 포함하는 고분자로서, 물 분자와 강한 상호작용을 하여 고체표면에 수화층을 형성할 수 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 특성을 갖는 쯔비터이온 고분자를 고체표면에 효과적으로 도입하는 새로운 방법을 소개하고자 한다. 구체적으로, 지르코늄 이온을 매개로 하여 쯔비터이온 고분자의 음이온성 작용기와 고체표면에 미리 도입된 카테콜 작용기 사이에 가교결합을 유도하는 방식을 활용하였다. 고체표면에 카테콜 작용기를 도입하기 위해서는 폴리도파민 코팅법을 사용하였으며, 이 후 지르코늄 이온을 이용하여 설포베타인, 카복시베타인 두 가지 종류의 쯔비터이온 고분자를 고체표면에 고정하였다. 이 두 종류의 고분자는 고체표면에 나노미터 수준으로 도입되었고, 고체표면의 친수성을 매우 증가시킴을 확인하였다. 단백질 및 세균 흡착에 대한 실험을 진행한 결과 모두 효과적으로 방지시킬 수 있었으며, 뛰어난 김서림 방지효과까지 보였다.
기능성 소재를 개발하기 위한 방안 중의 하나로 고체표면에 친수성을 도입하는 연구가 꾸준히 이어지고 있다. 친수성을 도입함으로써 고체표면에서 발생하는 생물오염을 막믈 수 있고, 김서림 방지 기능도 얻을 수 있기 때문이다. 현재까지는 주로 강한 친수성을 갖는 고분자를 고체표면에 도입하는 방식으로 연구가 이루어져 왔으며, 친수성 고분자로 쯔비터이온 고분자 (zwitterionic polymer)가 빈번하게 활용되어왔다. 쯔비터이온 고분자는 양전하와 음전하를 동시에 포함하는 고분자로서, 물 분자와 강한 상호작용을 하여 고체표면에 수화층을 형성할 수 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 특성을 갖는 쯔비터이온 고분자를 고체표면에 효과적으로 도입하는 새로운 방법을 소개하고자 한다. 구체적으로, 지르코늄 이온을 매개로 하여 쯔비터이온 고분자의 음이온성 작용기와 고체표면에 미리 도입된 카테콜 작용기 사이에 가교결합을 유도하는 방식을 활용하였다. 고체표면에 카테콜 작용기를 도입하기 위해서는 폴리도파민 코팅법을 사용하였으며, 이 후 지르코늄 이온을 이용하여 설포베타인, 카복시베타인 두 가지 종류의 쯔비터이온 고분자를 고체표면에 고정하였다. 이 두 종류의 고분자는 고체표면에 나노미터 수준으로 도입되었고, 고체표면의 친수성을 매우 증가시킴을 확인하였다. 단백질 및 세균 흡착에 대한 실험을 진행한 결과 모두 효과적으로 방지시킬 수 있었으며, 뛰어난 김서림 방지효과까지 보였다.
As one of the methods to develop functional materials, research introducing hydrophilicity onto solid surfaces have been conducted. It is possible to prevent biofouling and to endow an antifog property on solid surfaces by the hydrophilic polymer coating. Zwitterionic polymers have been frequently u...
As one of the methods to develop functional materials, research introducing hydrophilicity onto solid surfaces have been conducted. It is possible to prevent biofouling and to endow an antifog property on solid surfaces by the hydrophilic polymer coating. Zwitterionic polymers have been frequently used in the hydrophilic polymer coating. Zwitterionic polymers containing both positive- and negative-charged functional groups can effectively form hydration layers on solid surfaces by strongly interacting with water molecules. In this study, a novel and efficient approach for zwitterionic polymer coating is developed. Specifically, solid substrates are pretreated with polydopamine to introduce catechol groups on solid surfaces. After the polydopamine coating, sulfobetaine or carboxybetaine polymers are deposited on the solid surface by a spin coating process. Surface-deposited polymers are then fixed onto the polydopamine-coated surface by Zr(IV)-mediated crosslinking reactions. Resulting surfaces are highly hydrophilic and resistant to protein adsorption and bacterial adhesion. Moreover, the anti-fogging properties of zwitterionic polymer-coated surfaces are confirmed.
As one of the methods to develop functional materials, research introducing hydrophilicity onto solid surfaces have been conducted. It is possible to prevent biofouling and to endow an antifog property on solid surfaces by the hydrophilic polymer coating. Zwitterionic polymers have been frequently used in the hydrophilic polymer coating. Zwitterionic polymers containing both positive- and negative-charged functional groups can effectively form hydration layers on solid surfaces by strongly interacting with water molecules. In this study, a novel and efficient approach for zwitterionic polymer coating is developed. Specifically, solid substrates are pretreated with polydopamine to introduce catechol groups on solid surfaces. After the polydopamine coating, sulfobetaine or carboxybetaine polymers are deposited on the solid surface by a spin coating process. Surface-deposited polymers are then fixed onto the polydopamine-coated surface by Zr(IV)-mediated crosslinking reactions. Resulting surfaces are highly hydrophilic and resistant to protein adsorption and bacterial adhesion. Moreover, the anti-fogging properties of zwitterionic polymer-coated surfaces are confirmed.
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