산세기 조절을 통해 모양 변형이 가능한 야누스 입자의 제조 (Synthesis of Shape Reconfigurable Janus Particles by External pH Stimuli)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 20권 / 3호 / 226 ~ 231페이지
· 저자명 : 엄나예, 김종민, 강성민, 이창수

초록

본 연구는 미세 몰드 기술을 이용하여 산세기 자극에 따라 모양이 변화하는 야누스 입자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 야누스 입자는 산세기(pH) 응답형 단량체인 acrylic acid (AA)를 사용하여 친수성 부분을 제조하고, trimethylolpropanetriacylate (TMPTA)를 사용하여 소수성 부분을 제조하였다. 제조된 야누스 입자는 산세기 변화에 따라서 친수성 부분의 팽윤이 유도되며 결과적으로 자극 응답성을 가짐을 증명 하였다. 자극 응답성 정도는 산세기의 범위 또는 AA의 조성을 다양화 함으로써 제어가 가능하다. 더 나아가 야누스 입자의 양쪽 부분이 반대 전하를 띄는 특성을 부여하기 위해 AA와 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate (DAEMA)를 사용하여 양극성 야누스 입자를 제조하였다. 양극성 야누스 입자는 동일한산세기 조건에서 서로 다른 팽윤율을 갖게 되며 비대칭적 형상을 띄게 된다. 결론적으로, 본 연구에서는 야누스 입자의 친수성 부분에 산세기 응답형 단량체를 사용함으로써, 산세기 자극에 의해 가역적으로 모양 변형이 가능한 야누스 입자를 제조하였다. 본 연구를 통해 제조된 자극 응답형 야누스 입자는 향후 바이오 센서나 검출 기구 등에 활용 될 것으로 기대한다.

영어초록

This study presents a micromolding for the synthesis of Janus particles with reconfigurable shape by pH stimuli. First,we use acrylic acid (AA) as pH responsive monomer in the hydrophilic part and trimethylolpropane triacylate (TMPTA) in thehydrophobic part, respectively. The change of acidity in solvent induces the swelling of hydrophilic part in the Janus particles. The pH-responsive Janus particles show different swelling ratio of hydrophilic part in according to composition of acrylic acid indiverse range (0-70% v/v) and pH (3-11). As the concentration of acrylic acid in the hydrophilic part and environmental pH increase,the hydrophilic part in the Janus particles is proportionally swelled. Second, we fabricate novel type of Janus particles with twodifferent hydrophilicities. As a proof of concept, we have applied acrylic acid (AA) and 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate(DAEMA) into each part because the monomers provide reverse responsive activity. As expected, these Janus particles showdifferent shape anisotropies with reconfigurable property in accordance with the polarity of each part at same acidity of environmentalsolvent. We envision that the stimuli responsive Janus particles have a wide application from fundamental science todiagnostic apparatus.

참고자료

· 없음