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유기-무기 하이브리드의 광기능성 재료로 응용

전문가 제언: ○ 유기재료와 무기재료를 조합한 유기-무기 폴리머 하이브리드 합성법은 상당한 수준으로 확립되어 있으며 최근에는 공업적 응용이나 실용화를 겨냥한 수많은 연구가 진행되고 있다. 또한 폴리머 하이브리드의 새로운 합성법이나 개념에 관한 연구도 여전히 활발하여 새로운 물성이나 기능을 가진 재료의 가능성을 모색하는 시도는 학술적이나 공업적으로 극히 중요한 연구과제가 되고 있다.

○ 유기-무기 하이브리드는 알콕시 실란 등의 금속 알콕시드의 졸-겔 반응으로 생성되는 졸과 폴리머 또는 모노머와의 상호작용으로 조제할 수 있다. 이들의 하이브리드 전구체는 용액으로 얻어지기 때문에 무기산화물과 유기폴리머의 각 특징을 합한 기능성 코팅제로 이용되는 경우가 많다. 기능성 고분자를 포함한 유기-무기 하이브리드 막은 분자 사이의 상호작용으로 유기 무기 하이브리드화 되어 있어 새로운 기능성 박막 제품 개발의 기초가 되고 있다.

○ 본고에서는 새로운 광 기능성 재료로서 유망한 폴리실란을 무기산화물 중에 나노 분산시킨 유기-무기 하이브리드와 폴리실란-무기 하이브리드 박막의 제법과 그 광기능성을 소개한 것이다. 폴리실란은 특이한 광(光)물성을 가진 규소폴리머이지만 합성이나 안정성 문제 때문에 실용화가 곤란하였다. 그러나 폴리실란을 졸-겔 반응에 적용될 수 있도록 공중합체로 변성하여 실리카, 티타늄, 지르코늄 등의 무기산화물과의 하이브리드화를 추진하고 하이브리드 박막 중에 존재하는 폴리실란 세그먼트의 광분해성을 활용하고 있다.

○ 주 사슬 구조가 1 차원의 규소-규소(Si-Si) 결합으로 구성되어 있는 유기용제에 가용성인 기능성 폴리머로서, 규소 원자 간에 산소를 포함하고 있는 실리콘 폴리머와 달리, 폴리실란은 광도전성, 발광, 비선형 광학 특성, 광분해성, 고 굴절률 등의 특이한 광 기능을 가지고 있어 다양한 광기능 재료로 활용이 기대되고 있다. 본고는 특히 광학재료 등의 광기능성 재료 개발에 대한 최근의 발전 내용을 소개한 것으로 이 분야 연구에 일조가 될 것으로 사료된다.

저자: Matsukawa, Kimihiro
자료유형: 학술정보