초록 ▼

□ 연구개요
▷ 압축성 보유 블록공중합체계에 전하를 도입한 일반적인 이상사슬기반 Edwards Hamiltonian의 개발
▷ Hamiltonian 을 자기충족 장이론화하여 하전 블록공중합체 벌크 및 박막 나노상 거동 설계
▷ 하전 블록공중합체의 자기 조립 거동에 미치는 온도, 압력 또는 전장 등 자극에 대한 응답 효과 연구
▷ 생체 모방/능동 소자 기능 나노구조화 연성물질 설계 소프트웨어 개발 및 설계 기반 구축
▷ 다양한 신규 나노구조의 발견 및 나노구조 제어 연구
▷ 인지질 모사형 하전 블록공중

□ 연구개요
▷ 압축성 보유 블록공중합체계에 전하를 도입한 일반적인 이상사슬기반 Edwards Hamiltonian의 개발
▷ Hamiltonian 을 자기충족 장이론화하여 하전 블록공중합체 벌크 및 박막 나노상 거동 설계
▷ 하전 블록공중합체의 자기 조립 거동에 미치는 온도, 압력 또는 전장 등 자극에 대한 응답 효과 연구
▷ 생체 모방/능동 소자 기능 나노구조화 연성물질 설계 소프트웨어 개발 및 설계 기반 구축
▷ 다양한 신규 나노구조의 발견 및 나노구조 제어 연구
▷ 인지질 모사형 하전 블록공중합체의 가압 하 나노구조 변화 예측 및 스마트소재 설계연구

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 본 연구자가 세계 최초로 개발한 압축성 고분자 혼합물을 위한 Edwards Hamiltonian 및 자기충족 장이론 (핵심연구)을 하전 고분자계로 일반화하여 하전 단량체를 보유한 가압성 블록공중합체계를 위한 Hamiltonian 및 자기충족 장이론 도출
2) 무전하 고분자혼합물을 위한 reference 자유에너지, 적분방정식 이론 기반 단량체적 혼합물의 하전 효과 항, cavatity 함수법 기반 사슬 형성항으로 하전 고분자혼합물의 자유에너지를 기술
3) Zwitterion형 인지질 모델 및 이상화된 양 말단 전하 보유 블록공중합체계 설계 및 나노구조화 거동 연구
4) 유효인력 상수와 분자기하 제어로 나노구조체의 패턴 설계 및 온도-압력 응답성 연구
5) Thermoresponsivity 및 baroresponsivity를 보유한 양친매성 하전 나노소재의 개념 및 설계 기술 확보
6) high genus 보유 bicontinuous network 구조 발견 및 그 위상수학적 성질 연구
7) 다양한 crystal symmetry를 보유한 블록공중합체계의 나노 구조에 대한 이론 예측
8) 소각중성자산란을 이용한 압력 응답형 블록공중합체의 나노상거동 및 가압 변화에 대한 비파괴 탐침 및 압축성 RPA 이론 해석

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구는 대표적 연성물질인 고분자, 특히 양친매성 블록형 고분자가 갖는 분자인력의 효과, 온도 및 압력 등 자극 응답성, 또한 고분자구조의 topology가 미치는 나노상거동에 대한 연구로서, 특히 생체계에서 일반적으로 갖는 하전성을 도입하여 Coulomb 인력이 나노 상거동과 자극 응답성에 미치는 효과와 그 메커니즘 이해에 획기적으로 기여한다. 또한 새로이 발견된 신나노구조는 후공정을 위한 유기 템플릿과 물질전달 경로 제공 등의 역할을 할 수 있는 고기능 나노소재 및 자극 응답형 스마트소재 설계에 선도적 역할을 할 것으로 판단된다. 아울러 신나노구조의 산란 거동과 특성피크, 그에 따른 crystal symmetry group 의 확증을 선험적으로 제시하여 관련 소재에 대한 X선 및 중성자 산란 등의 비파괴 연구의 표준 데이터를 제공할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• (1) 1차년도(2017) ... 6
• (2) 2차년도(2018) ... 7
• (3) 3차년도(2019) ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 19
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 22
• 끝페이지 ... 30