팽윤 고정법을 이용한 유무기 하이브리드 블록공중합체 포토닉 젤의 제조

Abstract

블록공중합체는 자기조립의 독특한 성질을 이용하여 기능성 나노구조체를 만드는 재료로 널리 연구가 진행되어 왔다. 그러한 블록 공중합체는 주기적인 다른 유전상수를 가진 구조로 특정 파장을 제어할 수 있는 광밴드갭을 가지는 1D, 2D, 3D 광결정으로 사용되어 왔다. 일반적으로 블록공중합체 광결정이 가시광선 영역에서 광밴드갭을 나타내기 위해서는 106g/mol이상의 높은 분자량을 필요로 하며, 이로 인한 합성 및 자기조립의 어려움 때문에 그 응용이 제한되고 있다. 최근 본 연구실에서는 자기조립된 polystyrene-b-poly(2-vinyl pyridine) (PS-b-P2VP) 블록공중합체 포토닉젤을 개발하고, 층상 구조의 선택적 팽윤으로 인해 자외선 영역부터 적외선 영역까지 광 밴드갭을 조절하는 것을 증명하였다. 본 연구에서는 외부 용매에 의한 팽윤 없이도 가시광선에서 광밴드갭을 나타내는 방법에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 저분자량의 블록공중합체를 팽윤시킨 후 무기물을 팽윤된 영역 안으로 도입시키는 시간을 조절함에 따라 전 가시광선영역에서 광밴드갭을 고정할 수 있는 유무기 하이브리드 블록공중합체 광결정을 제조하였다.