선택적인 상호작용에 의한 비구형 입자의 자기 조립

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 빛을 제어할 수 있는 결정구조인 광자 결정을 제조하는데 사용되는 비구형의 입자를 제조하기 위하여 우선적으로 분산 중합법을 이용하여 분자량 분포도가 넓은 균일한 크기를 갖는 구형의 입자를 제조하였고, 제조 된 구형의 입자에 오일을 팽윤시키고, 표면장력을 조절 한 뒤 상 분리 과정을 거쳐 비구형 입자를 제조하였다. 또한 입자의 형태와 변형 정도를 오일의 양과 표면장력을 이용하여 조절하였고, 오일의 흡수를 돕기 위해 사용한 계면활성제를 변형되지 않은 부분에만 선택적으로 결합시킴으로 변형 된 부분을 소수성의 성질로 만들었다. 이러한 소수성에 의한 성질을 이용하여 친수성 용매 내에서 아령 모양이나 다른 클러스터 형태로 자기 조립 시켰다. 또한 고분자를 본산 시킨 용매 내에서 고갈력을 이용하여 비구형의 입자와 구형의 입자를 눈사람 형태로 자기 조립 시켰다. 제조된 아령 모양 또는 다른 클러스터 형태의 입자는 광학특성이 제한되는 구형의 입자에 의한 구조보다 우수한 광학특성을 갖는 새로운 결정 구조를 제조 할 수 있으며, 소수성 기판위에 선택적으로 결합 시킬 수 있다. 고분자 콜로이드가 아닌 다양한 콜로이드 입자와 함께 조립함으로써 복합적인 특성을 지닌 입자의 제조가 가능하며, 그 외에 대면적 기판위에 패턴화 하거나 선택적으로 패턴화 할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We report here that colloidal patchy particles were prepared by the phase separation of decane-swollen particles and the evaporation of decane oil. Depending on the amount of decane captured in particles, dimple size was changed precisely. Curvature of dimple was increased when solvent is more hydrophobic. By removing excess amount of surfactant used for stabilizing swollen particles, hydrophobic dimple were produced when decane was evaporated. Then, dimple particles were formed into dumbbells spontaneously because of hydrophobic interaction between dimples. Furthermore, m㎕tiple protrusions of decanes were also formed, which were kinetically stable, and m㎕tiple patches were formed on the polymer particle surfaces which will be used for self-organized colloidal structures including strings or networks.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론
• Ⅰ-1. 연구목적
• Ⅰ-2. 이론적 배경
• Ⅰ-2-1. 광자결정
• Ⅰ-2-1-1. 광자결정의 원리
• Ⅰ-2-1-2. 광자결정의 제조
• Ⅰ-2-1-2-1 자기조립법(Self-assembly)
• Ⅰ-2-1-2-2. 홀로그래피법(Holographic lithography)
• Ⅰ-2-2. 콜로이드 입자
• Ⅰ-2-2-1. 구형의 콜로이드 입자
• Ⅰ-2-2-2. 콜로이드 집합체 및 패치 입자
• Ⅰ-2-2-3. 비구형 콜로이드 입자
• 제2장 실험방법
• Ⅱ-1. 분산중합에 의한 폴리스타이렌 입자의 제조
• Ⅱ-1-1. 시료 및 구조
• Ⅱ-1-2. 실험방법
• Ⅱ-2. 온도 조절을 통한 습윤 과정에 의한 비구형 입자의 제조
• Ⅱ-2-1. 시료 및 구조
• Ⅱ-2-2. 실험방법
• Ⅱ-3. 선택적인 상호 작용에 의한 비구형 입자의 자기 조립
• Ⅱ-3-1. 시료 및 구조
• Ⅱ-3-2. 실험방법
• Ⅱ-3-2-1. 평평한 면을 지닌 비구형 입자의 자기조립
• Ⅱ-3-2-2. 화산 분화구 모양을 지닌 비구형 입자와 구형 입자의 자기조립
• Ⅱ-3-2-3. 평평한 면을 지닌 비구형 입자와 소수성 기판과의 상호작용
• Ⅱ-4. 고갈력에 의한 비구형 입자와 구형 입자의 자기조립
• Ⅱ-4-1. 시약 및 구조
• Ⅱ-4-2. 실험방법
• Ⅱ-5. 분석
• 제 3 장 결과 및 토의
• Ⅲ-1. 분산중합에 의한 폴리스타이렌 입자의 제조
• Ⅲ-2. 온도 조절을 통한 습윤 과정에 의한 비구형 입자의 제조
• Ⅲ-3. 선택적인 상호 작용에 의한 비구형 입자의 자기 조립
• Ⅲ-4. 고갈력에 의한 비구형 입자와 구형 입자의 자기조립
• 제 4 장 결 론
• 제 5 장 참고문헌