광응답성 수복재료의 개발

전문가 제언

요즈음, 고분자 미립자 등을 액정에 분산시킨 복합재료(미립자/액정복합재료)가 새로운 연질재료(Soft material)로서 주목되고 있다. 미립자/액정복합재료에 있어서 미립자는 액정이라고 하는 이방성 매체의 배향상태나 물성의 영향을 크게 받아서 각종 자기조직화 마이크로구조를 액정 중에 구축하는 것으로 알려져 있다.

 

본 연구에서는 미립자/액정복합재료 중에 구축되는 자기조직화 마이크로 구조 중에서도 미립자가 응집하는 것에 의하여 형성되는 3차원 망목구조와 이것에 의하여 발현되는 겔상태에 주목하고, 아조벤젠화합물의 광이성화반응에 기인하는 광겔-졸전이를 이용한 광응답성 수복재료의 개발을 검토했다.

 

지금까지 액정 중에서 고분자 미립자 등이 3차원 망목구조를 형성하는 것에 의하여 미립자/액정복합재료가 겔상태를 발현하는 것으로 알려져 있지만, 금번 여기에 광응답성 재료를 조합하고, 3차원 망목구조를 빛으로 제어하는 것에 의하여 빛에서 응답하는 수복재료를 개발했다. 구체적으로는 광응답성 재료로서 아조벤젠화합물을 사용하고, 아조벤젠화합물의 트랜스-시스 광이성화반응에 의하여 겔-졸전이를 발생시켜서 겔재료 표면의 손상을 수복했다.

 

본 연구에서 사용한 겔재료는, 소량의 저분자 아조벤젠유도체(농도 : 약 1 mol%)를 용해시킨 저분자 네마틱액정에 고분자 미립자(조성 : 스티렌-디비닐벤젠 공중합체 ; 농도 : 약 20 wt% ; 미립자표면 : 액정분자가 미립자표면에 대해서 수직으로 배향하도록 화학처리)를 분산시켜서 조제했다.

 

이 겔재료 표면에 복수 개의 미세한 흠(깊이 : 약 2 mm)을 형성시키고, 실온보다 약간 높은 32℃(사용한 액정의 상전이온도보다 약간 낮게, 겔상태가 보존되는 온도)에서 손상부분에 렌즈 등으로 집광시킨 자외광(파장 : 365 nm)을 국소적으로 약 10초간 조사하면, 조사부분의 색이 아조벤젠유도체의 트랜스체로부터 시스체로 광이성화반응이 동반되어 변했다. 액정의 상구조가 네마틱상으로부터 등방상으로 전이하고, 미립자가 구축되는 3차원 망목구조가 붕괴하기 때문에 조사부분에서는 겔상태로부터 졸상태로 전이되었다.

저자

YAMAMOTO Takahiro, YOSHIDA Masaru

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

62(7)

잡지명

高分子

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

381~382

분석자

정*진

분석물

• 광응답성 수복재료의 개발.pdf [265,238 byte]

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