초록 ▼

□ 연구개요
자극응답성 고분자는 센서, 의약분야, 액추에이터까지 광범위한 연구 분야에서 다양한 형태로 응용되고 있으나 대부분은 단일자극에 대한 응답을 주로 활용하고 있으며 다수의 자극에 대해서 복합적으로 응답하여 물리적 화학적 특성 또는 형태가 변화할 수 있는 물질에 대한 연구는 아직까지 많은 연구가 진행되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 다수의 자극에 동시에 응답이 가능하며 응답의 결과로 다양한 특성을 나타내는 복합 응답형 신물질개발에 도전하고자 한다. 특히 전기적 신호에 반응하여 산화/환원이 가능한 고분자와 온도 변화

□ 연구개요
자극응답성 고분자는 센서, 의약분야, 액추에이터까지 광범위한 연구 분야에서 다양한 형태로 응용되고 있으나 대부분은 단일자극에 대한 응답을 주로 활용하고 있으며 다수의 자극에 대해서 복합적으로 응답하여 물리적 화학적 특성 또는 형태가 변화할 수 있는 물질에 대한 연구는 아직까지 많은 연구가 진행되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 다수의 자극에 동시에 응답이 가능하며 응답의 결과로 다양한 특성을 나타내는 복합 응답형 신물질개발에 도전하고자 한다. 특히 전기적 신호에 반응하여 산화/환원이 가능한 고분자와 온도 변화에 반응하는 고분자를 공중합 함으로써 전기와 온도에 동시 응답이 가능한 다중 복합 응답성 재료를 개발하고자 한다. 더 나아가 이를 3 차원적으로 가교한 하이드로젤을 개발함으로 온도변화와 전기적 변화에 동시 응답하며 거시적인 체적변화를 복합적으로 나타내는 것이 가능한 새로운 자극응답형 고분자 복합 하이드로젤 재료도 만들고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
poly(NIPAAm-co-Viologen) 고분자를 합성하여 기존의 열반응성을 지니는 poly(NIPAAm)과는 다른 변화 양상을 먼저 확인하였다. 사전 연구를 통해 비올로겐과 폴리나이팜의 구성을 조절함으로서 최적의 조건을 확인하였고, poly(NIPAAm-co-Viologen)을 3차원적으로 가교하여 얻어진 하이드로젤을 합성하였다. 비올로겐의 산화수가 증가할수록 폴리나이팜의 상전이 온도는 증가하며 더 높은 온도에서 하이드로젤은 수축하게 되는 것을 확인하였다. 이를 응용하여 일정한 온도에서 비올로겐의 산화수를 조절하여 하이드로젤의 부피변화를 다양하게 조절 할 수 있으며, 반대로 특정한 산화수를 가지는 하이드로젤의 온도를 조절하면 부피를 다양하게 변화시켰다. 일반적인 열 자극 응답성 고분자 수용액의 가시적 변화양상은 수용액이 불투명해지거나 투명해지는 2가지 경우의 수였으나, 본 연구에서 합성한 하이드로젤에서 보여 지는 변화는 각각의 산화수, 온도에 따라 서로 다른 부피를 가지게 되므로 변화의 경우의 수를 대폭 늘리는게 가능하게 되었다.

□ 연구개발결과의 중요성
각종 외부자극에 감응하여 신호를 생산해 내거나 형태 및 기능의 변화를 보이며 환경에 대한 정보를 얻을 수 있는 신기능 물질을 창출할 수 있게 된다. 인식할 수 있는 외부 자극의 종류도 그 범위가 상당히 확장될 수 있다. 예를 들면 빛, 온도, 전기장, 자기장 등의 물리적 자극과 각종 화합물, 이온, pH 변화와 같은 화학적 자극, 압력, 충격 등의 기계적 자극 등의 자극들이 가능하다. 이러한 외부자극이 물질에 주어졌을 때 특성과 형태의 변화를 일으키는 물질은 실감형 콘텐츠, 신기능 의료소재, 환경 통합 모니터링 등의 분야에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 6
• 4. 참고문헌 ... 6
• 5. 연구성과 ... 6
• 대표적 연구실적 ... 7
• 끝페이지 ... 8