초록 ▼

연구개요
나노크기의 콜로이드 입자를 선형의 초구조로 조립하는 연구는 나노입자 간의 상호 작용에 대한 조절에 기반하고 있어 기초연구로 중요한 의미를 갖는다. 또한 나노입자의 선형 조립으로 독특한 집합적 특성을 발현시킬 수 있어 기술적 응용에서도 중요성이 있다. 본 연구과제에서는 초구조 고분자의 단위체인 패치 마이셀에 형광체와 나노입자를 도입하여 초구조 고분자를 기능화하였다. 화학적 기능화와 더불어 초구조 고분자가 선형 이외에도 곁가지와 네트워크 구조를 갖도록 하여 물리적 구조 특성을 조절하였다. 또한 용액에서가 아닌 기판에서 패

연구개요
나노크기의 콜로이드 입자를 선형의 초구조로 조립하는 연구는 나노입자 간의 상호 작용에 대한 조절에 기반하고 있어 기초연구로 중요한 의미를 갖는다. 또한 나노입자의 선형 조립으로 독특한 집합적 특성을 발현시킬 수 있어 기술적 응용에서도 중요성이 있다. 본 연구과제에서는 초구조 고분자의 단위체인 패치 마이셀에 형광체와 나노입자를 도입하여 초구조 고분자를 기능화하였다. 화학적 기능화와 더불어 초구조 고분자가 선형 이외에도 곁가지와 네트워크 구조를 갖도록 하여 물리적 구조 특성을 조절하였다. 또한 용액에서가 아닌 기판에서 패치 마이셀을 형성시켜 나노패턴에 의하여 유도되는 초구조 고분자의 조립 가능성을 확인하였다.

연구 목표대비 연구결과
- 형광체 도입에 의한 초구조 고분자의 기능화
패치 마이셀의 코어 블록에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체를 결합시키고 초구조 고분자로 조립하여 형광 특성을 부여하였다. RGB 형광체가 결합된 패치 마이셀을 혼합하여 초구조 공중합 고분자로 조립하고 RGB 발광을 동시에 관찰하였다. 형광체로 기능화된 초구조 고분자를 형광 공초점 현미경으로 직접 관찰하였다.
- 나노입자 도입에 의한 초구조 고분자의 기능화
구형 마이셀 코어에 플라즈몬 나노입자를 선택적으로 합성하고 패치를 유도한 뒤 조립하여 초구조 고분자에 플라즈몬 특성을 부여하였다. 또한 중합후 개질 방법을 적용하여 초구조 고분자를 조립한 후 플라즈몬 나노입자를 코어에서 합성할 수 있음을 보였다. 자성 나노입자를 합성해서 마이셀 형성 단계에 혼합하여 구형 마이셀 코어에 도입하고 패치 마이셀을 유도하여 초구조 고분자를 조립하였다.
- 다중 패치 마이셀에 의한 초구조 고분자에 곁가지 구조 및 네트워크 구조 도입패치가 2개인 마이셀과 패치가 3개인 마이셀을 혼합하여 곁가지 구조의 초구조 고분자를 조립하고 젤 포인트 이상으로 조립을 진행시켜 네트워크 구조를 구현하였다.
분자량과 블록 비율이 조절된 블록 공중합체를 합성하여 패치 마이셀의 크기와 패치 개수를 조절하였고, 패치가 4개인 마이셀을 혼합하여 공중합 네트워크 구조를 조립하였다.
- 길이가 조절된 초구조 고분자를 위한 기판에서 패치 마이셀 형성 및 조립 패치 마이셀을 평면 기판에서 유도하고 마이셀 간격 조절로 패치 마이셀이 연결되도록 하여 방향성 없이 연결된 패치 마이셀을 확인하였다. 유기 용매에 안정한 나노패턴을 제조하고 패치 마이셀을 나노패턴에 도입하여 패치 형성 방향이 제한되게 하여 선형으로 연결하였다.

연구개발결과의 중요성
본 연구결과에서는 블록 공중합체 마이셀 코어를 선택적으로 기능화하고 초구조 고분자로의 조립은 코어 특성과는 무관한 패치를 결합시킴으로써 동일한 조립 방법으로 초구조 고분자를 다양하게 기능화할 수 있음을 보였다. 또한 패치 마이셀을 공중합시켜 초구조 고분자에 서로 다른 특성을 동시에 부여할 수 있는 방법을 제시하였다. 이러한 화학적 기능성뿐만 아니라 곁가지 구조와 네트워크 구조의 초구조 고분자가 단일 또는 공중합 조립으로 가능함을 보였고, 기판과 나노패턴에서 초구조 고분자 조립의 가능성을 제시하여, 일반적인 초구조 조립에서는 구현하기 어려운 구조 특성 조절과 조립 방법에 대한 연구결과를 도출하였다. 이러한 연구결과는 초구조 고분자의 특성과 구조 조절에 대한 가능성을 넓히고, 초구조 고분자가 다양한 응용에 적용될 수 있게 해줄 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 형광체 도입에 의한 초구조 고분자의 기능화 ... 4
• (2) 나노입자 도입에 의한 초구조 고분자의 기능화 ... 4
• (3) 초구조 고분자에 곁가지 구조 및 네트워크 구조 도입 ... 5
• (4) 기판에서 패치 마이셀 형성 및 조립 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• (1) 형광체 도입에 의한 초구조 고분자의 기능화 ... 6
• (2) 나노입자 도입에 의한 초구조 고분자의 기능화 ... 8
• (3) 초구조 고분자에 곁가지 구조 및 네트워크 구조 도입 ... 12
• (4) 기판에서 패치 마이셀 형성 및 조립 ... 15
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 22
• 끝페이지 ... 34