고분자사슬 1개를 본다

전문가 제언

고분자사슬은 길고, 다양한 입체배치(Conformation)를 취하는 끈 모양의 분자로서, 이 분자형태가 여러 가지 고분자와 같은 특성 즉, 고분자성의 유래라고 하는 것을 배웠다. 종래 고분자사슬의 형태에 관한 정보는 광산란, 점도법, 크로마토그래피 등의 간접적인 방법으로 얻어졌지만, 만일 고분자사슬을 직접 관찰할 수 있으면 비약적인 정보량의 증가가 기대된다.

 

일반적으로 합성고분자의 구조를 현미경에 의하여 실상을 관찰하는 것은 불가능했다. 고분자라고 말하면, 섀도잉 법(Shadowing method)을 이용하여 관찰된 DNA의 투과형전자현미경(TEM: Transmission Electron Microscope) 사진이 교과서에 실려 있을 정도였다. 그러나 현재는 원자간력현미경(AFM: Atomic Force Microscope)의 발명에 의하여 용이하게 합성고분자의 분자 상을 관찰할 수 있게 되었다.

 

아이소탁틱폴리메틸메타크릴레이트[isotactic poly(methyl methacrylate), 이하 it-PMMA로 생략]의 분자상을 관찰할 때, it-PMMA가 주변에 없는 경우에는, 어택틱폴리메틸메타크릴레이트[atactic poly(methyl methacrylate), 이하 at-PMMA로 생략]로도 약간 주의가 필요하지만, 마찬가지로 관찰 가능하다.

 

AFM 장치는, 필자들이 Bruker AXS사의 NanoScope를 잘 이용하고 있었지만, Agilent, Hitachi hightech science, Nippon Electric co. Ltd., 등의 AFM으로 마찬가지로 분자사슬의 관찰을 수행한 경험이 있다. AFM의 대표적인 측정법에는 캔틸레버(Cantilever)로서 샘플을 직접 주사하는 콘택트 모드(Contact mode)와 캔틸레버를 진동시켜서 샘플을 가볍게 두드리고, 캔틸레버의 진동을 피드백 신호(Feed back signal)로 사용하는 테이핑 모드(Tapping mode: intermittent contact mode)가 있다.

 

고분자사슬의 관찰에는 테이핑 모드(혹은 그와 동등한 모드)를 사용한다. 콘택트 모드에서는 고분자사슬을 강한 힘으로 끌어당기기 때문에 재현성이 있는 데이터를 얻는 것이 곤란하다. 테이핑 모드에서는 샘플을 캔틸레버로서 가볍게 두드리기 때문에 샘플에 손상을 억제할 수 있는 것으로 양호하게 관찰할 수 있다.

 

저자

Jiro Kumaki

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

62(12)

잡지명

高分子

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

751~752

분석자

정*진

분석물

• 고분자 사슬 1개를 본다.pdf [293,404 byte]

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