KAIST, 액정 고분자 자기조립 활용 복합체 형성 원천기술 개발

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 화학과 윤동기 교수 연구팀이 연성 소재 중 하나인 액정 고분자의 자기조립을 활용해 다공성 액정 고분자 구조체를 제작하고 다양한 기능성 나노 입자를 도입, 복합체를 형성할 수 있는 원천기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

액정 고분자는 녹아 있는 상태에서 액정성을 나타낸 고분자로 높은 내열성과 강도를 갖고 있어 기존에는 광학 필름이나 코팅 소재로 응용됐다.

최근엔 가스 및 액체 흡착, 약물 전달, 센서 기술 등의 분야에서 광범위하게 효율적 활용이 가능하다는 연구가 보고되고 있다.

이에 연구팀은 다양한 모양에 조립을 유도할 수 있는 분자 형태로 이뤄져 있어 표면 개질, 공간적 한정, 빛, 전기장에 의해 배향이 쉽게 조절되는 특성을 가진 액정의 배향 제어를 기반으로 액정 고분자 기반의 다공성 구조체를 제작했다.

또 매트릭스의 기공에서 나노 입자들을 직접 성장시키거나 이미 제작된 나노 입자들을 도입하는 서로 다른 전략을 개발했다.

이를 통해 도입하려 하는 기능성 나노 입자의 선택성을 넓혀 범용적인 복합체 제작이 가능하다는 것을 입증했다.

기존의 다공성 고분자 기반의 복합체 제작 연구의 경우 하나의 기능성 입자를 도입하고자 하는 것에 초점이 맞춰져 있었고 두 가지 이상의 기능성 도입을 위한 자세한 연구가 부족했다.

윤동기 교수는 “이 기술은 기존에 알려진 대표적인 무기 입자들을 액정 고분자를 통해 한 번에 제조할 수 있는 '올인원 솔루션'으로 오염물질 제거, 안정된 디스플레이 소자 개발, 차세대 통신용 인쇄 회로 기판 제조 등에 다기능성을 부여할 수 있다는 점에서 획기적"이라고 말했다.

과학기술정보통신부-한국연구재단의 지원을 받은 중견연구자 지원사업, 함께달리기사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구 성과는 국제학술지 '어드밴스드 머터리얼스'에 지난달 22일 게재됐다.

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