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고분자 재료설계(기말레포트)_Supramolecular Structures and Self-assembly in Polymer (AB Diblock, Baroplastic, ABC Starblock)

18 페이지
한컴오피스
최초등록일 2024.11.27 최종저작일 2024.10
고분자재료설계 고분자공학개론 레포트
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고분자 재료설계(기말레포트)_Supramolecular Structures and Self-assembly in Polymer (AB Diblock, Baroplastic, ABC Starblock)
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    • 🔬 고분자 재료의 심층적인 구조 및 자기조립 메커니즘 이해 제공
    • 💡 블록 공중합체의 형태학적 구조와 물성 관계 분석
    • 🧪 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 실무적 접근 방법론 제시

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    목차

    1. Phase-separation and Self-assembly in block coploymers
    2. Experiment
    3. Reference

    본문내용

    1) Introduction
    고분자 블렌드는 이성분 이상의 고분자들로 구성되어진 시스템이다. 대부분의 고분자 블렌드는 미시적인 상분리 거동을 보이며, 이러한 블렌드의 형태학적 구조는 각 성분의 조성에 의해 결정된다. 블록공중합체 (block copolymer)의 경우 시편의 제조 방법이 매우 중요하며, 고분자 블렌드의 경우 혼합 과정이 매우 중요한 요소이다. 형성된 미세구조는 제조된 시편의 화학적, 물리적 성질에 많은 영향을 미치며 따라서 블록공중합체와 고분자 블렌드의 물성과 형태학적 구조와의 관계는 매우 중요한 역할을 한다.

    Self-Assembly는 원자나 분자, 또는 분자 집단이 스스로 자발적으로 일정한 패턴으로 배열하며, 심지어는 외부로부터의 간섭 없이 비교적 복잡한 체계를 형성하는 현상을 나타낸다.

    2) Purpose

    computer simulation을 통한 AB Diblock, Baroplastic, ABC Starblock, ABC linearblockAB Diblock and ABC Triblock copolymer의 합성을 통하여 block공중합체의 상분리 현상을 이해하며, 이때 Self-assembly에 의해 생성되는 Ordered states를 통하여 나타나는 block copolymer의 morphology의 구조와 물성 그리고 응용성을 알아본다.

    2) Theory

    Self-assembly는 원자나 분자, 또는 분자 집단이 스스로 자발적으로 일정한 패턴으로 배열하며, 심지어는 외부로부터의 간섭 없이 비교적 복잡한 체계를 형성하는 현상을 말한다. 따라서 Block copolymer의 Bulk상태에서 스스로 Self-assembly하는 경향을 보인다

    일반적으로 용매 내에서의 상거동현상이 LCST, UCST의 현상으로 표현되는 반면에 block copolymer에서의 Phase-separation현상은 UODT, LDOT의 현상으로 나타낼 수 있다.

    참고자료

    · Polymer Physics ULF W. GEDDE CHAPMN&HALL
    · 고분자 화학 입문 박문수외 자유아카데미
    · 고분자 공학개론 마영대

  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 고분자 블렌드
      고분자 블렌드는 두 가지 이상의 고분자 물질을 혼합하여 새로운 재료를 만드는 기술입니다. 이를 통해 단일 고분자 물질로는 구현하기 어려운 물성을 구현할 수 있습니다. 고분자 블렌드는 상용성, 상분리 거동, 계면 특성 등 다양한 요인에 의해 물성이 결정되므로 이를 이해하고 제어하는 것이 중요합니다. 최근에는 나노 스케일에서의 상분리 제어, 상용성 향상을 위한 첨가제 개발, 3D 프린팅 등 다양한 응용 분야에서 고분자 블렌드 기술이 활발히 연구되고 있습니다. 이를 통해 고분자 재료의 물성 및 기능성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대됩니다.
    • 2. Self-Assembly
      Self-Assembly는 분자 또는 나노 스케일 단위의 구성 요소들이 외부의 힘 없이도 자발적으로 조직화되어 복잡한 구조를 형성하는 현상입니다. 이는 생물학적 시스템에서 세포막, 단백질 구조 등의 형성에 중요한 역할을 하며, 최근 나노 기술 분야에서도 주목받고 있습니다. Self-Assembly를 통해 다양한 형태의 나노 구조체를 제작할 수 있으며, 이는 전자, 광학, 에너지, 의료 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 특히 자기 조립 과정을 정밀하게 제어할 수 있다면 복잡한 기능성 나노 구조체를 효율적으로 제작할 수 있을 것으로 기대됩니다.
    • 3. AB Diblock, Baroplastic, ABC Starblock
      AB Diblock, Baroplastic, ABC Starblock 등은 고분자 블록 공중합체의 대표적인 구조입니다. AB Diblock은 두 종류의 고분자가 선형으로 연결된 구조이며, Baroplastic은 이러한 Diblock 구조가 가역적으로 변형되는 특성을 가집니다. ABC Starblock은 세 종류의 고분자가 별모양으로 연결된 구조입니다. 이러한 고분자 블록 공중합체는 자기 조립 특성으로 인해 다양한 나노 구조를 형성할 수 있으며, 이를 통해 독특한 물리적, 화학적 특성을 나타냅니다. 따라서 이들은 나노 소재, 에너지 저장 소재, 의료용 소재 등 다양한 분야에 응용될 수 있는 유망한 고분자 재료로 주목받고 있습니다.
    • 4. 용매 내 상거동현상
      용매 내 상거동현상은 고분자 용액 또는 콜로이드 분산계에서 나타나는 상분리 현상을 의미합니다. 이는 고분자-용매 간의 상호작용, 고분자 사슬 간의 상호작용, 용매의 특성 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다. 상거동 현상은 고분자 용액의 점도, 용해도, 상분리 거동 등 중요한 물성에 큰 영향을 미치므로 이해와 제어가 필요합니다. 최근에는 용매 내 상거동 현상을 활용하여 고분자 나노 구조체를 제작하거나, 약물 전달 시스템, 센서, 촉매 등 다양한 응용 분야에 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이를 통해 고분자 재료의 기능성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대됩니다.

  • 자료후기

      Ai 리뷰
      고분자 블렌드와 블록 공중합체의 상분리 거동 및 자기 조립 현상에 대한 내용을 자세히 다루고 있습니다.

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