나노입자-고분자 이용 100나노 두께 자외선 차단막 개발 “원하는 부분에 특정 고분자 이식기술 이바지할 것”
성균관대학교 정덕영교수(자연과학부 화학전공․왼쪽 사진)의 논문(주저자 이종현박사)이 세계 최고의 재료과학분야 저널인 ‘Advanced Materials’ 최근호(2월2일)에 발표됐다.
정교수의 논문은 나노 크기의 금속․수산화물 입자들을 기판에 단층으로 배열하고 고분자 종합반응을 표면에 적용, 100 나노미터 두께의 투명한 자외선 차단막을 개발함으로써, 향후 특정한 고분자들을 원하는 부분에만 이식하는 기술에 크게 기여할 것으로 기대된다.
정교수 연구팀은 이미 2007년 ‘Journal of the American Chemical Society’에 자기조립된 나노입자의 배열과 반응성 조절에 대한 연구를 발표하였고, 표면전하와 나노 재료의 크기를 이용한 나노입자형 고분자․층상 수산화물의 복합체를 개발한 논문이 지난해 12월 ’European Journal of Inorgrant Chemistry’에 표지로 실리기도 했다.
나노 결정의 자기조립 현상을 제어하여 배열밀도를 조절하고 표면선택적 고분자 반응을 유도하여 고분자 박막의 밀도를 화학적으로 제어할 수 있는 정교수팀이 개발한 새로운 방법은 유리 또는 고분자 필름 등 다양한 기판에 쉽게 적용할 수 있다는 데 연구의 의의가 있다. 기판에 배열시킨 금속․수산화 층상 화합물 나노 결정은 하이브리드의 고체 지지체, 하이브리드 막막, 촉매 등 다양한 분야에 응용이 가능한 재료로 관심을 받고 있다. 고분자 등과 규칙적인 배열을 갖게 되면 광학적 특성뿐만 아니라 강성과 연성 등 물리적 특성이 뛰어난 새로운 복합재료의 합성이 가능하기 떄문이다.
또한 이 논문은 유리판에 고분자를 화학적으로 접합하기 위하여 일정한 방향으로 배열된 나노입자와 이 화합물에 화학적으로 흡착할 수 있는 이온성 기폭제 분자를 도입하면 고분자막이 나노입자 부분에만 선택적으로 성장한다는 것을 입증했다. 특히 금속 또는 고분자 등 다양한 기판에 원하는 고기능성 고분자를 선택적으로 도입할 수 있는 새로운 계면을 최초로 개발하였다는 데 큰 의의가 있다.
주저자인 이박사는 성균관대에서 모든 학위과정을 마치고 영국 옥스퍼드대 연구원을 거쳐 성균관대 박사후연구원으로 나노입자를 이용한 신소재 개발에 몰두하고 있다.
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