KR20210114756A - Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products - Google Patents

Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products Download PDF

Info

Publication number
KR20210114756A
KR20210114756A KR1020200030307A KR20200030307A KR20210114756A KR 20210114756 A KR20210114756 A KR 20210114756A KR 1020200030307 A KR1020200030307 A KR 1020200030307A KR 20200030307 A KR20200030307 A KR 20200030307A KR 20210114756 A KR20210114756 A KR 20210114756A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block copolymer
composite material
poly
conductive polymer
conductive
Prior art date
Application number
KR1020200030307A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102323741B1 (en
Inventor
윤현석
김세민
허은서
최윤석
이운한
Original Assignee
전남대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전남대학교산학협력단 filed Critical 전남대학교산학협력단
Priority to KR1020200030307A priority Critical patent/KR102323741B1/en
Publication of KR20210114756A publication Critical patent/KR20210114756A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102323741B1 publication Critical patent/KR102323741B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56Insulating bodies
    • H01B17/62Insulating-layers or insulating-films on metal bodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/021Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance before and after chemical transformation of the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/307Other macromolecular compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to composite material, and more specifically, to a conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material, a method for manufacturing composite material, and application product including the composite material, which can check a state of the non-conductive polymer at the molecular level by applying electrical properties to the non-conductive polymers with insulator properties and measuring electrical signals.

Description

전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료, 그 복합재료 제조방법 및 그 복합재료를 포함하는 응용제품{Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products}Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products

본 발명은 복합재료에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 절연체 성질을 갖는 비전도성 고분자에 전기적인 특성을 부여하고 전기신호를 측정하여 비전도성 고분자의 미세화학구조변화를 확인할 수 있는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료, 그 복합재료 제조방법 및 그 복합재료를 포함하는 응용제품에 관한 것이다.The present invention relates to a composite material, and more specifically, a conductive layer/non-conductive polymer capable of confirming the microchemical structural change of a non-conductive polymer by imparting electrical properties to a non-conductive polymer having an insulator property and measuring an electrical signal. It relates to a layer-laminated composite material, a method for manufacturing the composite material, and an application product comprising the composite material.

제어된 특성을 가지는 블록 공중합체는 최근 수십 년 동안 광범위하게 연구되어왔다. 특히, controlled radical polymerization의 일종인 atom transfer polymerization(ATRP)은 제어된 구성 요소와 중합도(DP)를 가진 블록 공중합체를 만드는 데 널리 사용되어 왔다. 중합 방법의 발전으로 다양한 용도에 맞는 기능성 폴리머를 생산할 수 있게 되었다. 예를 들어 빛, 온도, pH, CO2와 같은 환경의 매개변수 변화에 민감한 자극반응성 공중합체가 합성되었다. 특정 조건에서 반응하는 작용기를 중합체에 혼입하여 선택성을 부여할 수 있으며 아조벤젠(azobenzene), 스파이로파이란(spiropyran), 다이사이에닐에틴(dithienylethene), 옥사졸론(oxazolone)은 대표적인 광 반응성 작용기로 사용된다. 그리고 이온성 산성 잔기(ionisable acidic residues) 혹은 염기성 잔기(basic residues)를 포함하는 물질은 pH 반응성을 갖는 특성이 있다.Block copolymers with controlled properties have been extensively studied in recent decades. In particular, atom transfer polymerization (ATRP), a type of controlled radical polymerization, has been widely used to make block copolymers with controlled components and degree of polymerization (DP). Advances in polymerization methods have made it possible to produce functional polymers for various applications. For example, stimulatory-responsive copolymers that are sensitive to changes in environmental parameters such as light, temperature, pH, and CO 2 have been synthesized. Selectivity can be imparted by incorporating functional groups that react under specific conditions into the polymer, and azobenzene, spiropyran, dithienylethene, and oxazolone are used as representative photoreactive functional groups. do. In addition, a material containing ionic acidic residues or basic residues has a characteristic of having pH reactivity.

나노구조체의 쿨롱 봉쇄 현상도 응축 물질물리학에서 많은 관심을 끌었다. 프로토타입의 예로는 트랜지스터 구성에서 터널 접합에 의해 소스/드레인 리드로부터 분리된 양자점(Quntum dots)이 있는데, 여기서 게이트 전압을 변화시켜 전자 또는 정공을 양자 점으로 개별적으로 주입할 수 있다. 쿨롱 봉쇄 체제의 고유 운송 거동은 터널 커플링 강도에 따라 단일 스핀 양자 비트 또는 제한된 스핀과 페르미 저장장치 사이의 일관성 있는 다체 상호작용으로 이어질 수 있다. 마찬가지로 쿨롱 봉쇄 현상도 정교한 마이크로 전극 구성에서 주로 소면적 터널 접합에 대해 조사되어 왔다.The coulombic blockade of nanostructures has also attracted much attention in condensed matter physics. An example of a prototype is quantum dots separated from the source/drain leads by a tunnel junction in a transistor configuration, where electrons or holes can be individually injected into the quantum dots by varying the gate voltage. The intrinsic transport behavior of the coulombic containment regime can lead to coherent multibody interactions between single spin quantum bits or constrained spins and Fermi stores, depending on the tunnel coupling strength. Similarly, the coulombic blockade has been investigated mainly for small-area tunnel junctions in sophisticated microelectrode configurations.

하지만 대부분의 블록 공중합체는 절연체이며, 이러한 특성으로 인해 전기적인 방법을 통해 물질의 상태를 분석하는 것은 쉽지 않다. 주로 전기적인 분석은 전자 흐름의 변화를 감지하여 상태를 파악하고, 이를 신호로 변환하는 과정을 거치기 때문에 절연체는 전자 재료 응용에 적합하지 않은 실정이다. However, most block copolymers are insulators, and due to these properties, it is not easy to analyze the state of the material through an electrical method. Insulators are not suitable for electronic material applications because electrical analysis mainly involves detecting changes in electron flow, identifying states, and converting them into signals.

따라서, 비전도성고분자에 전기적 특성을 부여하는 복합재료를 개발하고, 복합재료의 전기신호를 측정하여 비전도성 고분자의 상태를 분석할 수 있는 기술이 개발될 필요가 있다. Therefore, there is a need to develop a composite material that imparts electrical properties to the non-conductive polymer, and develop a technology capable of analyzing the state of the non-conductive polymer by measuring the electrical signal of the composite material.

국내등록특허 제10-1295671호Domestic Registered Patent No. 10-1295671

본 발명자들은 연구 노력한 결과 비전도성고분자를 박리 가능한 전도체 특성을 갖는 2차원 구조체에 삽입시켜 형성된 복합재료를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.As a result of research efforts, the present inventors have completed the present invention by developing a composite material formed by inserting a non-conductive polymer into a two-dimensional structure having peelable conductor properties.

따라서, 본 발명의 목적은 박리 가능한 전도체 특성을 갖는 적층 구조물과 비전도성 고분자를 이용하여 전도체 사이에 비전도성고분자가 삽입된 적층구조 형태로 형성되어 비전도성고분자에 전기적 특성을 부여할 수 있는 전도체층/비전도성고분자층 복합재료를 제공하는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to form a laminate structure in which a non-conductive polymer is inserted between conductors using a laminate structure having peelable conductor properties and a non-conductive polymer, and a conductor layer capable of imparting electrical properties to the non-conductive polymer. / To provide a non-conductive polymer layer composite material.

본 발명의 다른 목적은 전도체 사이에 비전도성 고분자가 삽입되는 적층구조로 형성된 복합재료를 단순한 공정을 통해 제조할 수 있어 원하는 방식으로 비전도성 고분자의 분자량 등의 제어를 통해 그 미세화학구조변화도 용이하게 제어할 수 있는 복합재료 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is that a composite material formed in a laminated structure in which a non-conductive polymer is inserted between conductors can be manufactured through a simple process, so that it is easy to change the microchemical structure by controlling the molecular weight of the non-conductive polymer in a desired way It is to provide a method for manufacturing a composite material that can be controlled.

본 발명의 또 다른 목적은 전도체층 사이에 전기적 특성을 관찰하고자 하는 비전도성고분자를 삽입시켜 형성된 복합재료를 통해 외부 자극을 전기적으로 감지해내고, 얻어진 신호의 후처리를 통해 복합체 내부에서 발생하는 움직임을 분석해 비전도성고분자의 미세화학구조변화를 전기적신호를 측정하여 확인할 수 있는 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법 및 그 복합재료를 포함하는 응용제품을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to electrically detect external stimuli through a composite material formed by inserting a non-conductive polymer to observe electrical properties between the conductive layers, and the movement occurring inside the composite through post-processing of the obtained signal. The purpose of this study is to provide a method for observing electrical properties of amphiphilic block copolymers, which can confirm the microchemical structural change of non-conductive polymers by measuring electrical signals by analyzing them, and application products containing the composite material.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전도성소재로 이루어진 전도체층 및 상기 전도체층 상에 형성되는 양친성의 비전도성고분자공중합체로 이루어진 비전도성고분자층으로 구성된 적층구조가 적어도 2개 이상 순차적으로 포함된 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료를 제공한다. In order to achieve the object of the present invention described above, the present invention has a laminated structure composed of a conductive layer made of a conductive material and a non-conductive polymer layer made of an amphiphilic non-conductive polymer copolymer formed on the conductive layer, at least two or more. Provided is a conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material sequentially included.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 전도성소재는 박리 가능한 2차원구조체로 이루어진 전도체 특성을 갖는 적층구조물로부터 유래된 것으로, 상기 전도체특성을 갖는 적층구조물은 그래파이트, 그래핀, 흑린, 몰리브덴계 화합물, 금속칼코겐계 화합물로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상이다.In a preferred embodiment, the conductive material is derived from a laminated structure having conductor characteristics made of a peelable two-dimensional structure, and the laminated structure having conductor characteristics is graphite, graphene, black phosphorus, molybdenum-based compound, metallic chalcogen-based compound. at least one selected from the group consisting of compounds.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 양친성의 비전도성고분자공중합체는 친수성고분자와 소수성고분자가 각각 공중합반응을 통해 블록을 이루도록 형성된 양친성블록공중합체이다. In a preferred embodiment, the amphiphilic non-conductive polymer copolymer is an amphiphilic block copolymer in which a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer form a block through a copolymerization reaction, respectively.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 양친성블록공중합체를 이루는 고분자는 광반응성 작용기, 온도반응성 작용기, 습기반응성 작용기 및 pH 반응성 작용기 중 어느 하나 이상을 포함한다. In a preferred embodiment, the polymer constituting the amphiphilic block copolymer includes any one or more of a photoreactive functional group, a temperature-reactive functional group, a moisture-reactive functional group, and a pH-responsive functional group.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 광반응성 작용기는 cis-azobenzene, trans-azobenzene diarylethene, spiropyran, merocyanine, oxazolidine, oxazine, o-nitrobenzyl ester, fulgide, spiroxazine으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나이다. In a preferred embodiment, the photoreactive functional group is any one selected from the group consisting of cis-azobenzene, trans-azobenzene diarylethene, spiropyran, merocyanine, oxazolidine, oxazine, o-nitrobenzyl ester, fulgide, and spiroxazine.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 pH반응성 작용기는 카복실기(carboxyl), 피리딘(pyridine), 설폰기(sulfonic), 인산염(phosphate), 삼차 아민으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나이다. In a preferred embodiment, the pH-reactive functional group is any one selected from the group consisting of a carboxyl group, a pyridine, a sulfonic group, a phosphate, and a tertiary amine.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도반응성 작용기를 갖는 고분자는 poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide), poly (N,N-diethylacrylamide), poly (methylvinylether), poly(N-vinyl caprolactam), poly(ethylene oxide)와 poly(propylene oxide)의 블록 공중합체, poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate), poly(3-dimethyl (methacryloyloxy ethyl)ammonium propane sulfonate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(methacrylamide), poly(N-acryloyl asparagine amide), poly(N-acryloyl glycinamide), poly(6-(acryloyloxymethyl)uracil)로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나이다.In a preferred embodiment, the polymer having a temperature-reactive functional group is poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide), poly (N,N-diethylacrylamide), poly (methylvinylether), poly(N -vinyl caprolactam), block copolymer of poly(ethylene oxide) and poly(propylene oxide), poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate), poly(3-dimethyl (methacryloyloxy ethyl)ammonium propane sulfonate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(methacrylamide), poly(N-acryloyl asparagine amide), poly(N-acryloyl glycinamide), and poly(6-(acryloyloxymethyl)uracil).

바람직한 실시예에 있어서, 상기 2개 이상 순차적으로 형성된 적층구조는 외부자극이 가해지면 쿨롱봉쇄진동(Coulomb blockade oscillation)을 나타낸다.In a preferred embodiment, the two or more sequentially formed stacked structures exhibit Coulomb blockade oscillation when an external stimulus is applied.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 쿨롱봉쇄진동은 상기 비전도성고분자층을 이루는 상기 양친성의 비전도성고분자공중합체의 중합도 조절을 통해 제어된다.In a preferred embodiment, the coulombic confinement vibration is controlled by controlling the degree of polymerization of the amphiphilic non-conductive polymer copolymer constituting the non-conductive polymer layer.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 전도체층은 그래핀, 몰리브덴화합물 또는 흑린 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 비전도성고분자층은 poly[(ethylene oxide)-b-poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone)] (PEO-b-PVBO)으로 이루어진다. In a preferred embodiment, the conductive layer is made of any one of graphene, a molybdenum compound, or black phosphorus, and the non-conductive polymer layer is poly[(ethylene oxide) -b -poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone)] (PEO- b -PVBO).

바람직한 실시예에 있어서, 상기 PEO-b-PVBO에서 PVBO 블록의 중합도가 제어되면 상기 PEO-b-PVBO의 광반응성 및 쿨롱봉쇄진동이 제어된다. In a preferred embodiment, when the polymerization degree of the PVBO block in the PEO- b- PVBO is controlled, the photoreactivity and the Coulombic confinement vibration of the PEO- b-PVBO are controlled.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 복합재료 제조방법으로서, 비전도성고분자층을 이루는 양친성 블록공중합체를 합성하는 단계; 상기 양친성 블록공중합체에 자극반응성 작용기를 도입하여 양친성 자극반응성 블록공중합체를 얻는 단계;전도체층을 형성하는 전도체소재를 분산용매에 첨가한 후 상기 전도체소재가 각각 별개의 층으로 박리되거나 각층 사이에 일정공간이 형성되도록 물리적으로 처리하여 상기 전도체소재가 분산된 분산용액을 얻는 단계; 상기 분산용액에 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체를 첨가하는 단계; 상기 분산된 전도체소재 중 박리된 별개의 층을 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체가 둘러싸거나 상기 전도체소재의 각층 사이에 형성된 일정공간에 상기 양친성 블록공중합체가 삽입되어 전도체소재와 양친성 블록공중합체가 결합하여 적층전구체를 형성하는 결합단계; 및 상기 용매에 분산된 적층전구체가 2개 이상 적층되어 적층구조를 형성하는 적층단계;를 포함하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing any one of the above-described composite materials, comprising the steps of: synthesizing an amphiphilic block copolymer constituting a non-conductive polymer layer; A step of introducing a stimulus-responsive functional group into the amphiphilic block copolymer to obtain an amphiphilic stimulus-responsive block copolymer; after adding a conductor material forming a conductor layer to a dispersion solvent, the conductor material is peeled off into separate layers or each layer obtaining a dispersion solution in which the conductive material is dispersed by physically treating it to form a predetermined space therebetween; adding the amphiphilic stimulus-responsive block copolymer to the dispersion solution; The amphiphilic stimulus-responsive block copolymer surrounds a separate layer of the dispersed conductor material, or the amphiphilic block copolymer is inserted in a predetermined space formed between each layer of the conductor material, so that the conductor material and the amphiphilic block copolymer a bonding step of coalescing to form a laminated precursor; and a lamination step in which two or more laminated precursors dispersed in the solvent are laminated to form a laminated structure.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 물리적으로 처리하는 단계는 초음파처리, 교반기처리, 원심분리기처리, 볼밀링처리 중 어느 하나가 수행된다. In a preferred embodiment, in the physically treating step, any one of ultrasonic treatment, agitator treatment, centrifugal separator treatment, and ball milling treatment is performed.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 적층단계는 반응기의 하부 측으로 용매를 제거함으로써 수행된다. In a preferred embodiment, the lamination step is performed by removing the solvent to the lower side of the reactor.

또한, 본 발명은 분석대상인 양친성 블록공중합체가 삽입된 제3항 내지 제11항 중 어느 하나의 복합재료를 준비하는 단계; 상기 복합재료에 외부자극을 가하면서 상기 복합재료 내부의 전기적신호를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전기적신호를 분석하여 상기 블록공중합체의 변화를 모니터링하는 단계;를 포함하는 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing the composite material of any one of claims 3 to 11 in which the amphiphilic block copolymer to be analyzed is inserted; measuring an electrical signal inside the composite material while applying an external stimulus to the composite material; and monitoring the change of the block copolymer by analyzing the measured electrical signal; provides an electrical property observation method for the amphiphilic block copolymer, including.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 블록공중합체의 변화는 상기 외부자극에 대한 분자수준에서 미세화학구조변화로서 상기 측정되는 전기적신호의 크기는 상기 미세화학구조변화와 양적으로 연관된다. In a preferred embodiment, the change in the block copolymer is a change in the microchemical structure at the molecular level in response to the external stimulus, and the magnitude of the electrical signal measured is quantitatively related to the change in the microchemical structure.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 미세화학구조변화는 고분자사슬형태변화(chain conformational change) 및 이성질화(isomerization) 중 하나 이상을 포함한다. In a preferred embodiment, the microchemical structural change comprises at least one of a polymer chain conformational change and isomerization.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 고분자사슬형태변화를 통해 상기 복합재료에서 쿨롱봉쇄진동이 발생한다. In a preferred embodiment, coulombic confinement vibration occurs in the composite material through the change in the polymer chain shape.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 쿨롤봉쇄진동은 상기 양친성 블록공중합체의 중합도 조절을 통해 제어된다.In a preferred embodiment, the coulol blocking vibration is controlled by controlling the polymerization degree of the amphiphilic block copolymer.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료를 포함하는 응용제품을 제공한다.In addition, the present invention provides an application product comprising any one of the above-mentioned conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 응용제품은 센서 또는 쿨롱 블록 기반 트랜지스터이다. In a preferred embodiment, the application is a sensor or coulomb block based transistor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 센서는 전기적 신호변환 메카니즘, 전자적 신호변환 메카니즘, 전기화학적 신호변환 메카니즘 중 하나 이상을 수행한다. In a preferred embodiment, the sensor performs at least one of an electrical signal conversion mechanism, an electronic signal conversion mechanism, and an electrochemical signal conversion mechanism.

먼저, 본 발명의 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료는 2차원 구조체로 박리 가능한 전도체 특성을 갖는 적층 구조물과 비전도성 고분자를 이용하여 전도체 사이에 비전도성고분자가 삽입된 적층구조 형태로 형성되어 비전도성고분자에 전기적 특성을 부여할 수 있다.First, the conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material of the present invention is formed in a laminate structure in which a non-conductive polymer is inserted between conductors using a laminate structure having conductor properties that can be peeled into a two-dimensional structure and a non-conductive polymer. Electrical properties can be imparted to non-conductive polymers.

또한, 본 발명의 복합재료 제조방법은 전도체 사이에 비전도성고분자층이 삽입된 형태의 적층 구조를 갖는 복합재료를 단순한 공정을 통해 제조할 수 있기 때문에, 원하는 방식으로 비전도성고분자층의 분자량 제어 등을 통해 그 미세화학구조변화를 용이하게 관찰할 수 있다. In addition, since the composite material manufacturing method of the present invention can manufacture a composite material having a laminate structure in which a non-conductive polymer layer is inserted between conductors through a simple process, the molecular weight of the non-conductive polymer layer can be controlled in a desired manner, etc. Through this, the microchemical structure change can be easily observed.

또한, 본 발명의 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법은 전도체층 사이에 전기적 특성을 관찰하고자 하는 비전도성고분자를 삽입시켜 형성된 복합재료를 통해 외부 자극을 전기적으로 감지해내고, 얻어진 신호의 후처리를 통해 복합체 내부에서 발생하는 움직임을 분석해 비전도성고분자의 미세화학구조변화를 전기적신호를 측정하여 확인할 수 있으므로, 비전도성고분자층을 이루는 비전도고분자의 분자량 등을 제어하여 부여되는 전기적 특성을 제어할 수 있고, 특히 쿨롱봉쇄진동을 발생시키고 이를 제어할 수 있는데, 센서를 포함하여 이러한 전기적 특성을 이용할 수 있는 각종 응용제품을 제공할 수 있다. In addition, the electrical property observation method for the amphiphilic block copolymer of the present invention electrically senses an external stimulus through a composite material formed by inserting a non-conductive polymer to observe the electrical properties between the conductor layers, and Through post-processing, changes in the microchemical structure of the non-conductive polymer can be confirmed by measuring the electrical signal by analyzing the movement occurring inside the complex. It is possible to control, in particular, to generate and control Coulomb-blocking vibration, and it is possible to provide various application products that can utilize these electrical characteristics, including sensors.

본 발명의 이러한 기술적 효과들은 이상에서 언급한 범위만으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 실시를 위한 구체적 내용의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 효과 역시 당연히 포함된다.These technical effects of the present invention are not limited only to the above-mentioned range, and even if not explicitly mentioned, the effect of the invention that can be recognized by a person of ordinary skill in the art from the description of the specific content for the implementation of the invention to be described later is also of course included.

도 1a는 본 발명의 복합재료에 사용되는 광반응성, 양친성 블록공중합체의 합성과정을 도시한 것이고, 도 1b는 분자량이 상이한 PVBA 블록을 이용하여 도 1a에 따라 PEO-b-PVBA 블록공중합체를 합성하면서 전환율 및 분자량 증가를 핵자기공명분광법으로 분석한 결과 그래프이며, 도 1c는 PEO113-b-PVBA25 (적색) 및 PEO113-b-PVBO25 (청색)의 1H NMR 스펙트럼을 도시한 것이고, 도 1d는 교번하는 UV 및 가시광선 조사 하에서 PEO-b-PVBO(Z)와 PEO-b-PVBO(E) 사이의 광-유도된 이성질화를 도시한 것이며, 도 1e는 이론상 B3LYP/6-311+G (d, p) 수준에서 계산된 이성질체의 에너지 밀도 매핑을 나타낸 것이다.
도 2에서 (a)는 가시광선 및 자외선 조명하에서 PnGNH 분산액(n = 25, 40 및 50)의 색상 변화를 보여주는 사진이고, (b)는 n = 25, (c)는 n = 40, 및 (d)는 n = 50 및 (e)는 대조군(그래핀 시트 단독)을 갖는 PnGNH의 SEM 이미지이다.(스케일 바는 200 nm이다)
도 3a 및 도 3b는 각각 PEO113-b-PVBOn의 수성 분산액 및 PnGNH의 수성 분산액에 대해 90분 동안 UV 조사시 UV-visible 흡수 스펙트럼(0, 5, 10, 20, 30, 60 및 90 분에 기록)을 나타낸 것이고, 도 3c 및 도 3d는 각각 PEO113-b-PVBOn 및 PnGNH에 대한 조사시간의 함수로서 400 nm에서의 몰흡광 계수를 나타낸 것이며. 도 3e 및 도 3f는 각각 PEO113-b-PVBOn 및 PnGNH에 대해, 조사시간의 함수로서 400 nm에서 주요 피크의 상대 흡광도 [A(t)/A0](흡광도 A를 초기 값 A0으로 나눈 값)를 나타낸 것이고, 도 3g는 다른 DP에 대해 계산된 속도 상수(표준 편차 포함)를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 복합재료를 이용하여 복합재료에 포함된 비전도성고분자의 전기적 반응을 관찰하기 위한 모식도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 복합재료를 포함하는 가시광선(흰색 영역)과 UV(회색 영역) 빛에 주기적으로 노출되는 PGNH 전극의 전기적 반응을 관찰한 결과로서, 도 5a는 시간에 따른 전류 밀도 변화 플롯(ΔI)을 나타낸 것이고, 도 5b는 시간 대 d(ΔI)/dt의 플롯을 나타낸 것이며, 도 5c는 도 5b의 플롯으로부터의 FFT 분석 데이터(삽입: 0.25??0.80Hz에서 확대된 데이터보기)를 나타낸 것이고, 도 5d는 기본 주파수피크 f1 (5 mHz) 및 기본 주파수 대역 f2 (174 ㅁ 25 mHz)에서의 진폭 및 평균진폭, 및 도 5c로부터 얻어진 그들의 고조파를 나타낸 것이다. 도 5e는 본 발명의 제1실시예에 따른 복합재료를 포함하는 전극에서 쿨롱 봉쇄 진동의 주기성과 진폭을 조사하여 발견된 2가지 쿨롱진동의 형태를 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 복합재료를 포함하는 전극에서 퓨리에변환 신호처리에 의한 쿨롱진동을 추출한 결과그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제4실시예에 따른 복합재료를 포함하는 전극에서 퓨리에변환 신호처리에 의한 쿨롱진동을 추출한 결과그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제5실시예에 따른 복합재료를 포함하는 전극에서 퓨리에변환 신호처리에 의한 쿨롱진동을 추출한 결과그래프이다.
Figure 1a shows the synthesis process of the photoreactive, amphiphilic block copolymer used in the composite material of the present invention, Figure 1b is a PEO- b -PVBA block copolymer according to Figure 1a using a PVBA block having a different molecular weight It is a graph as a result of analyzing the conversion rate and molecular weight increase by nuclear magnetic resonance spectroscopy while synthesizing, and FIG. 1c is a 1H NMR spectrum of PEO 113 -b -PVBA 25 (red) and PEO 113 -b -PVBO 25 (blue). 1d shows the photo-induced isomerization between PEO-b- PVBO(Z) and PEO-b- PVBO(E) under alternating UV and visible light irradiation, and FIG. 1e shows the theoretical B3LYP/6 Energy density mapping of isomers calculated at the -311+G (d, p) level is shown.
In Figure 2 (a) is a photograph showing the color change of P n GNH dispersions (n = 25, 40 and 50) under visible light and ultraviolet light, (b) is n = 25, (c) is n = 40, and (d) is an SEM image of P n GNH with n = 50 and (e) a control (graphene sheet alone). (scale bar is 200 nm)
3a and 3b, respectively PEO 113 - UV UV-visible absorption spectrum upon irradiation for 90 min for the aqueous dispersions and the aqueous dispersion of the P n GNH b -PVBO n (0, 5, 10, 20, 30, 60 and 90 min), and FIGS. 3c and 3d show the molar extinction coefficient at 400 nm as a function of irradiation time for PEO 113 -b -PVBO n and P n GNH, respectively. 3e and 3f show the relative absorbance [A(t)/A 0 ] of the main peak at 400 nm as a function of irradiation time for PEO 113 - b -PVBO n and P n GNH, respectively (absorbance A is set to the initial value A value divided by 0 ), and FIG. 3G shows the calculated rate constants (including standard deviation) for different DPs.
4 is a schematic diagram for observing the electrical reaction of the non-conductive polymer included in the composite material using the composite material of the present invention.
5a to 5d are observations of the electrical reaction of the PGNH electrode periodically exposed to visible light (white region) and UV (gray region) light containing the composite material according to the first to third embodiments of the present invention. As a result, FIG. 5A shows a plot of current density change over time (ΔI), FIG. 5B shows a plot of d(ΔI)/dt versus time, and FIG. 5C shows FFT analysis data from the plot of FIG. 5B. (Inset: enlarged data view at 0.25 to 0.80 Hz), and Fig. 5d is the amplitude and average amplitude at the fundamental frequency peak f1 (5 mHz) and the fundamental frequency band f2 (174 ㅁ 25 mHz), and Fig. 5c their harmonics obtained from FIG. 5e shows the types of two Coulomb oscillations found by examining the periodicity and amplitude of the Coulomb containment oscillations in the electrode including the composite material according to the first embodiment of the present invention.
6A and 6B are graphs of results obtained by extracting Coulomb vibrations by Fourier transform signal processing from the electrode including the composite material according to the first embodiment of the present invention.
7A and 7B are graphs of results obtained by extracting Coulomb vibrations by Fourier transform signal processing from an electrode including a composite material according to a fourth embodiment of the present invention.
8A and 8B are graphs of results obtained by extracting Coulomb vibrations by Fourier transform signal processing from an electrode including a composite material according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, and includes one or more other features or It should be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof does not preclude the possibility of addition.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention. does not

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if the temporal relationship is described as 'after', 'following', 'after', 'before', etc., 'immediately' or 'directly' This includes cases that are not continuous unless ' is used.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Like reference numbers used to describe the invention throughout the specification refer to like elements.

본 발명의 기술적 특징은 2차원 구조체로 박리 가능한 전도체 특성을 갖는 적층 구조물과 비전도성 고분자 물질을 출발물질로 하여 전도체 사이에 비전도성 고분자가 삽입되어 전도체층/비전도성고분자층이 적층구조로 형성됨으로써 비전도성고분자에 전기적 특성이 부여된 복합재료, 그 제조방법 및 전도체층 사이에 전기적 특성을 관찰하고자 하는 비전도성고분자를 삽입시켜 형성된 복합재료를 통해 외부 자극을 전기적으로 감지해내고, 얻어진 신호의 후처리를 통해 복합체 내부에서 발생하는 움직임을 분석해 비전도성고분자의 미세화학구조변화를 전기적신호를 측정하여 확인할 수 있는 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법 및 그 복합재료를 포함하는 응용제품을 제공하는 것에 있다. A technical feature of the present invention is that a non-conductive polymer is inserted between a laminated structure having conductor characteristics that can be peeled into a two-dimensional structure and a non-conductive polymer material as a starting material, and the conductor layer/non-conductive polymer layer is formed in a laminated structure. An external stimulus is electrically sensed through a composite material to which electrical properties are imparted to a non-conductive polymer, a manufacturing method thereof, and a non-conductive polymer to be observed electrical properties are inserted between the conductive layers, and after the obtained signal We provide a method for observing electrical properties of amphiphilic block copolymers that can check the changes in the microchemical structure of non-conductive polymers by measuring electrical signals by analyzing the movement occurring inside the composite through processing, and application products containing the composite material. is in doing

즉, 대부분의 블록 공중합체를 포함하는 비전도성고분자는 전기절연성 성질을 가지기 때문에 전자, 전기 또는 전기화학적 특성 분석이 불가능하여 블록 공중합체의 전자/전기적 특성을 관찰할 수 없지만, 본 발명의 복합재료와 같이 전기절연성 특징을 가진 블록 공중합체를 그래핀과 같은 전도체에 층간 삽입한 구조에서는 블록공중합체에 전기적 특성을 부여할 수 있기 때문이다. 필요한 경우 전기적 특성 이외에 pH, 온도, 습도, 압력 및 빛과 같은 환경 매개변수의 변화에 반응성이 있는 작용기를 부착하여 다른 특성을 부여할 수도 있다. That is, since most non-conductive polymers including block copolymers have electrical insulating properties, it is impossible to analyze electronic, electrical, or electrochemical properties, so the electronic/electrical properties of the block copolymer cannot be observed, but the composite material of the present invention This is because electrical properties can be imparted to the block copolymer in a structure in which a block copolymer having electrical insulating properties is intercalated into a conductor such as graphene. If necessary, in addition to electrical properties, other properties may be imparted by attaching functional groups reactive to changes in environmental parameters such as pH, temperature, humidity, pressure and light.

따라서, 본 발명의 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료는 전도성소재로 이루어진 전도체층 및 상기 전도체층 상에 형성되는 양친성의 비전도성고분자공중합체로 이루어진 비전도성고분자층으로 구성된 적층구조가 적어도 2개 이상 순차적으로 포함된다. 일 구현예로서 적층구조를 이루는 비전도성고분자층 및 전도체층은 각각 나노 스케일의 두께를 갖는데, 전도체층은 0.3 내지 10 nm두께를 가질 수 있고, 비전도성고분자층은 전도체층과 전도체층 사이의 거리에 해당하는 두께를 가질 수 있는데, 적용되는 응용제품에 따라 50 nm 이하일 수 있으며, 특히 10 nm 미만으로 구현될 수도 있다. Accordingly, the conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material of the present invention has a laminate structure consisting of a conductive layer made of a conductive material and a non-conductive polymer layer made of an amphiphilic non-conductive polymer copolymer formed on the conductive layer. More than one is included sequentially. As an embodiment, the non-conductive polymer layer and the conductive layer constituting the laminated structure each have a nano-scale thickness, the conductive layer may have a thickness of 0.3 to 10 nm, and the non-conductive polymer layer is the distance between the conductive layer and the conductive layer. It may have a thickness corresponding to , and may be 50 nm or less depending on the applied product, and in particular may be implemented to be less than 10 nm.

전도체층을 형성하는 전도체소재는 박리 가능한 2차원구조체로 이루어진 전도체 특성을 갖는 적층구조물로부터 유래되는데, 전도체특성을 갖는 적층구조물은 전도체특성을 갖고 2차원 구조체로 박리가능한 물리적 특성을 갖기만 하면 제한되지 않으나 그래파이트, 그래핀, 흑린, 몰리브덴계 화합물, 금속칼코겐계 화합물로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 여기서, 전도체소재는 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있는데 일례로 전도체소재가 다층인 경우 전도체소재와 적층구조물은 동일할 수도 있을 것이다. The conductor material forming the conductor layer is derived from a laminated structure having conductor properties made up of a peelable two-dimensional structure, and a laminated structure having conductor characteristics is not limited as long as it has conductor characteristics and has physical characteristics that can be peeled into a two-dimensional structure. However, it may be at least one selected from the group consisting of graphite, graphene, black phosphorus, molybdenum-based compounds, and metal chalcogen-based compounds. Here, the conductive material may be formed of a single layer or multiple layers. For example, when the conductive material is a multilayer, the conductive material and the laminated structure may be the same.

비전도성고분자층은 양친성의 비전도성고분자공중합체로 이루어지는데, 용매에 대한 분산성이 우수하고 비전도성이며, 전도체층을 형성하는 전도체소재와 잘 결합될 수 있기만 하면 제한되지 않으나 양친성의 비전도성고분자공중합체는 친수성고분자와 소수성고분자가 각각 공중합반응을 통해 블록을 이루도록 형성된 양친성블록공중합체일 수 있다. 필요한 경우 양친성블록공중합체를 이루는 고분자는 광반응성 작용기, 온도반응성 작용기, 습기반응성 작용기 및 pH 반응성 작용기 중 어느 하나 이상을 포함하여 비전도성 고분자에 원하는 다양한 자극반응성을 추가할 수 있다. The non-conductive polymer layer is made of an amphiphilic non-conductive polymer copolymer, which is not limited as long as it has excellent dispersibility in a solvent, is non-conductive, and can be well combined with the conductive material forming the conductive layer. The copolymer may be an amphiphilic block copolymer in which a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer form a block through a copolymerization reaction, respectively. If necessary, the polymer constituting the amphiphilic block copolymer may include any one or more of a photoreactive functional group, a temperature responsive functional group, a moisture responsive functional group, and a pH responsive functional group to add various desired stimuli reactivity to the non-conductive polymer.

여기서, 광반응성 작용기는 cis-azobenzene, trans-azobenzene diarylethene, spiropyran, merocyanine, oxazolidine, oxazine, o-nitrobenzyl ester, fulgide, spiroxazine으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. pH반응성 작용기는 카복실기(carboxyl), 피리딘(pyridine), 설폰기(sulfonic), 인산염(phosphate), 삼차 아민으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 온도반응성 작용기를 갖는 고분자는 poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide), poly(N,N-diethylacrylamide), poly (methylvinylether), poly(N-vinylcaprolactam), poly(ethylene oxide)와 poly(propylene oxide)의 블록 공중합체, poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate), poly(3-dimethyl(methacryloyloxyethyl)ammonium propane sulfonate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(methacrylamide), poly(N-acryloyl asparagine amide), poly(N-acryloyl glycinamide), poly(6-(acryloyloxymethyl)uracil)로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.Here, the photoreactive functional group may be any one selected from the group consisting of cis-azobenzene, trans-azobenzene diarylethene, spiropyran, merocyanine, oxazolidine, oxazine, o-nitrobenzyl ester, fulgide, and spiroxazine. The pH-reactive functional group may be any one selected from the group consisting of carboxyl, pyridine, sulfonic, phosphate, and tertiary amines. Polymers with temperature-reactive functional groups are poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide), poly(N,N-diethylacrylamide), poly (methylvinylether), poly(N-vinylcaprolactam), poly(ethylene oxide) and poly(propylene oxide), poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate), poly(3-dimethyl(methacryloyloxyethyl)ammonium propane sulfonate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(methacrylamide), poly It may be any one selected from the group consisting of (N-acryloyl asparagine amide), poly(N-acryloyl glycinamide), and poly(6-(acryloyloxymethyl)uracil).

한편, 본 발명의 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료는 외부자극으로 전류가 가해지거나 외부자극에 의해 전류가 발생하면 쿨롱봉쇄진동(Coulomb blockade oscillation)을 나타내는데, 쿨롱봉쇄진동은 상기 비전도성고분자층을 이루는 상기 양친성의 비전도성고분자공중합체의 중합도 조절을 통해 제어될 수 있다. On the other hand, the conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material of the present invention exhibits Coulomb blockade oscillation when a current is applied to an external stimulus or a current is generated by an external stimulus. It can be controlled by controlling the degree of polymerization of the amphiphilic non-conductive polymer copolymer constituting the layer.

특히, 본 발명의 복합재료는 일 구현예로서 전도체층은 그래핀, 몰리브덴화합물 또는 흑린 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 비전도성고분자층은 poly[(ethylene oxide)-b-poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone)] (PEO-b-PVBO)으로 이루어지는 전도체층은 그래핀, 몰리브덴화합물 또는 흑린 중 어느 하나로 이루질 수 있다. 이와 같이 비전도성고분자층이 PEO-b-PVBO로 이루어지면, PVBO 블록에 광반응성 작용기가 부착되어 있으므로, 중합도를 제어하여 PEO-b-PVBO의 광반응성 및 쿨롱봉쇄진동을 제어할 수 있다. In particular, as an embodiment of the composite material of the present invention, the conductive layer is made of any one of graphene, molybdenum compound, or black phosphorus, and the non-conductive polymer layer is poly[(ethylene oxide) -b -poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone) )] (PEO- b -PVBO) may be formed of any one of graphene, a molybdenum compound, or black phosphorus. As such, when the non-conductive polymer layer is made of PEO-b- PVBO, since photoreactive functional groups are attached to the PVBO block, the degree of polymerization can be controlled to control the photoreactivity and Coulombic block vibration of PEO- b-PVBO.

다음으로, 본 발명의 적층형 복합재료 제조방법은 비전도성고분자층을 이루는 양친성 블록공중합체를 합성하는 단계; 상기 양친성 블록공중합체에 자극반응성 작용기를 도입하여 양친성 자극반응성 블록공중합체를 얻는 단계; 전도체층을 형성하는 전도체소재를 분산용매에 첨가한 후 상기 전도체소재가 각각 별개의 층으로 박리되거나 각층 사이에 일정공간이 형성되도록 물리적으로 처리하여 상기 전도체소재가 분산된 분산용액을 얻는 단계; 상기 분산용액에 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체를 첨가하는 단계; 상기 분산된 전도체소재 중 박리된 별개의 층을 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체가 둘러싸거나 상기 전도체소재의 각층 사이에 형성된 일정공간에 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체가 삽입되어 전도체소재와 양친성 블록공중합체가 결합하여 적층전구체를 형성하는 결합단계; 및 상기 용매에 분산된 적층전구체가 2개 이상 적층되어 적층구조를 형성하는 적층단계;를 포함할 수 있다. 여기서, 물리적으로 처리하는 단계는 초음파처리, 교반기처리, 원심분리기처리, 볼밀링처리 중 어느 하나가 수행될 수 있고, 적층단계는 반응기의 하부 측으로 용매를 제거함으로써 수행될 수 있다. Next, the method for manufacturing a multilayer composite material of the present invention comprises the steps of synthesizing an amphiphilic block copolymer constituting a non-conductive polymer layer; obtaining an amphiphilic stimulus-responsive block copolymer by introducing a stimulus-responsive functional group into the amphiphilic block copolymer; obtaining a dispersion solution in which the conductor material is dispersed by adding a conductor material forming a conductor layer to a dispersion solvent and then physically treating the conductor material so that the conductor material is peeled off as separate layers or a predetermined space is formed between each layer; adding the amphiphilic stimulus-responsive block copolymer to the dispersion solution; The amphiphilic stimulus-responsive block copolymer surrounds a separate layer of the dispersed conductor material, or the amphiphilic stimulus-reactive block copolymer is inserted in a predetermined space formed between each layer of the conductor material, so that the conductive material and the amphiphilic a bonding step in which the block copolymer is combined to form a laminated precursor; and a lamination step in which two or more laminated precursors dispersed in the solvent are laminated to form a laminated structure. Here, the physically treating step may be performed by any one of ultrasonication treatment, agitator treatment, centrifugal separator treatment, and ball milling treatment, and the lamination step may be performed by removing the solvent to the lower side of the reactor.

다음으로, 본 발명의 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법은 분석대상인 양친성 블록공중합체가 삽입된 제3항 내지 제11항 중 어느 하나의 복합재료를 준비하는 단계; 상기 복합재료에 외부자극을 가하면서 상기 복합재료 내부의 전기적신호를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전기적신호를 분석하여 상기 블록공중합체의 변화를 모니터링하는 단계;를 포함할 수 있다. Next, the method for observing electrical properties for the amphiphilic block copolymer of the present invention comprises the steps of preparing the composite material of any one of claims 3 to 11 in which the amphiphilic block copolymer to be analyzed is inserted; measuring an electrical signal inside the composite material while applying an external stimulus to the composite material; and monitoring the change of the block copolymer by analyzing the measured electrical signal.

여기서, 블록공중합체의 변화는 상기 외부자극에 대한 분자수준에서 미세화학구조변화로서 상기 측정되는 전기적신호의 크기는 상기 미세화학구조변화와 양적으로 연관되는데, 미세화학구조변화는 고분자사슬형태변화(chain conformational change) 및 이성질화(isomerization) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히 고분자사슬형태변화를 통해 복합재료에서 쿨롱봉쇄진동이 발생하는데, 쿨롱봉쇄진동시 전류변화범위는 10 nA 이하로서 작게는 수 picoA까지 나타날 수 있다. Here, the change in the block copolymer is a change in the microchemical structure at the molecular level with respect to the external stimulus, and the magnitude of the measured electrical signal is quantitatively related to the change in the microchemical structure. chain conformational change) and isomerization (isomerization). In particular, coulombic confinement vibration occurs in composite materials through polymer chain conformation change, and the current change range during coulombic confinement vibration is 10 nA or less, which can appear as small as several picoA.

실시예 1 내지 3Examples 1-3

1. 비전도성고분자층을 형성하는 양친성 광반응성 블록공중합체인 PEO-b-PVBO 블록공중합체를 얻는 단계1. Obtaining a PEO- b- PVBO block copolymer, which is an amphiphilic photoreactive block copolymer that forms a non-conductive polymer layer

도 1a에 도시된 바와 같이 후술하는 단계를 수행하여 PEO-b-PVBA 블록공중합체를 중합한 다음, 광반응성 작용기를 치환하는 합성 과정을 통해 광반응성 PEO-b-PVBO 블록공중합체를 제조했다.As shown in FIG. 1a, the PEO-b- PVBA block copolymer was polymerized by performing the steps described below, and then a photoreactive PEO-b- PVBO block copolymer was prepared through a synthesis process in which a photoreactive functional group was substituted.

(1) 양친성 블록공중합체인 PEO-b-PVBA 블록공중합체를 합성하는 단계(1) synthesizing an amphiphilic block copolymer, PEO- b -PVBA block copolymer

PEO-b-PVBA를 제조하기 위하여 3-VBA 2.287 mL, PEO-Br 0.9 g, PMDETA 37.58 μL와 anisole 5.0 mL를 Schlenk 플라스크에 첨가하여 혼합용액을 자석 교반기로 교반하였다. 3 개의 동결-펌프-해동 사이클로 플라스크 내부의 산소를 제거하고 아르곤 환경에서 CuBr 25.82 mg을 첨가하여 110 ℃에서 중합했다. 2, 4 및 6 시간마다 일정한 간격으로 주사기를 이용해 샘플을 추출하고, 추출한 용액을 중성 알루미나 컬럼에 통과시켜 촉매를 제거하였다. 촉매가 제거된 용액을 차가운 디에틸에테르(diethyl ether)에 첨가하여 중합체 샘플을 침전시키고, 생성물을 실온에서 진공하에 12시간동안 건조시켰다. 그 결과 PVBA 블록의 DP가 25, 40 및 50으로 제어된 PEO-b-PVBA를 얻었다. To prepare PEO-b- PVBA, 2.287 mL of 3-VBA, 0.9 g of PEO-Br, 37.58 μL of PMDETA and 5.0 mL of anisole were added to a Schlenk flask, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer. In three freeze-pump-thaw cycles, oxygen inside the flask was removed, and 25.82 mg of CuBr was added in an argon environment, followed by polymerization at 110 °C. A sample was extracted using a syringe at regular intervals every 2, 4, and 6 hours, and the extracted solution was passed through a neutral alumina column to remove the catalyst. The catalyst-free solution was added to cold diethyl ether to precipitate a polymer sample, and the product was dried at room temperature under vacuum for 12 hours. As a result, PEO-b-PVBA in which the DP of the PVBA block was controlled to 25, 40 and 50 was obtained.

(2) 양친성 자극반응성 블록공중합체인 PEO-b-PVBO 블록공중합체를 얻는 단계(2) obtaining an amphiphilic stimulus-responsive block copolymer, PEO-b-PVBO block copolymer

PEO-b-PVBA 0.85 g, 히푸르산(hippuric acid) 1.99 g, 아세트산나트륨(sodium acetate) 0.911 g 및 무수아세트산(acetic anhydride) 15.0 mL를 둥근 바닥 플라스크에 첨가하고 가열하였다 120℃에서 4시간 동안 교반한 다음, 실온에서 12 시간 동안 교반하였다. 무수아세트산(acetic anhydride)을 진공하에서 증발시켜 제거하고, 남은 혼합물을 차가운 디에틸에테르(diethyl ether)에 침전시켰다. 생성된 중합체를 실온에서 진공하에 12 시간 동안 건조시켜 PEO-b-PVBO(PEO113-b-PVBO25, PEO113-b-PVBO40,PEO113-b-PVBO50) 를 얻었다. 0.85 g of PEO-b- PVBA, 1.99 g of hippuric acid, 0.911 g of sodium acetate and 15.0 mL of acetic anhydride were added to a round bottom flask and heated at 120°C for 4 hours. After stirring, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. Acetic anhydride was removed by evaporation under vacuum, and the remaining mixture was precipitated in cold diethyl ether. The resulting polymer was dried at room temperature under vacuum for 12 hours to PEO- b -PVBO (PEO 113 - b -PVBO 25 , PEO 113 - b -PVBO 40 , PEO 113 - b -PVBO 50 ) got

2.전도체소재가 분산된 분산용액을 얻는 단계 2. Step of obtaining a dispersion solution in which the conductor material is dispersed

산성 용액을 사용하여 흑연을 박리시켰다. 오산화인(phosphorous pentoxide)과 황산칼륨(potassium persulfate)을 황산 용액에 용해시키고, 시약 대 흑연 중량비가 5:1인 흑연 플레이크를 용액에 혼합한 뒤 80 ℃에서 40 분 동안 교반시켰다. 박리된 흑연(EG)을 증류수로 세정하고 질소 분위기 하에서 1000 ℃에서 90 분간 열처리했다. EG를 초음파 처리하여 EG와 증류수를 1:2000의 중량비로 분산시켜 EG분산용액을 얻었다.An acidic solution was used to exfoliate the graphite. Phosphorus pentoxide and potassium persulfate were dissolved in a sulfuric acid solution, and graphite flakes having a reagent-to-graphite weight ratio of 5:1 were mixed with the solution and stirred at 80° C. for 40 minutes. The exfoliated graphite (EG) was washed with distilled water and heat-treated at 1000° C. for 90 minutes under a nitrogen atmosphere. EG was sonicated to disperse EG and distilled water in a weight ratio of 1:2000 to obtain an EG dispersion solution.

3. 분산용액에 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체를 첨가하는 단계3. Adding the amphiphilic stimulus-responsive block copolymer to the dispersion solution

준비된 PEO-b-PVBO(PEO113-b-PVBO25, PEO113-b-PVBO40,PEO113-b-PVBO50)을 각각 2:1의 PEO-b-PVBO/EG 중량비로 EG 분산용액에 첨가하였다. Prepared PEO- b -PVBO (PEO 113 - b -PVBO 25 , PEO 113 - b -PVBO 40 , PEO 113 - b -PVBO 50 ) was added to the EG dispersion solution at a PEO- b -PVBO/EG weight ratio of 2:1, respectively. added.

4. 적층전구체를 형성하는 결합단계4. Bonding step to form a laminated precursor

PEO-b-PVBO/EG 분산액을 초음파 처리하여 블록 공중 합체를 그래핀 내로의 삽입을 촉진시켜 적층전구체를 형성하는 결합단계를 수행하였다.A bonding step was performed to form a stacked precursor by sonicating the PEO- b-PVBO/EG dispersion to promote the insertion of the block copolymer into graphene.

5. 적층단계5. Lamination step

적층전구체가 형성된 반응기의 하부 측으로 용매를 제거함으로써 적층전구체가 2개 이상 적층되어 적층구조를 형성함으로써 복합재료1 내지 3(P25GNH, P40GNH, P50GNH)을 제조하였다. Composites 1 to 3 (P 25 GNH, P 40 GNH, P 50 GNH) were prepared by removing the solvent to the lower side of the reactor in which the laminated precursor was formed, thereby stacking two or more laminated precursors to form a laminated structure.

실시예 4Example 4

전도체소재가 분산된 분산용액을 얻는 단계를 다음과 같이 수행하여 얻어진 1T-MoS2 분산액을 EG분산액 대신 사용한 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법을 수행하여 복합재료4(P251T-MoS2)를 얻었다. Composite material 4 (P 25 1T-MoS 2 ) in the same manner as in Example 1 except that the 1T-MoS 2 dispersion obtained by performing the step of obtaining a dispersion solution in which the conductor material is dispersed was used instead of the EG dispersion got

1T-MoS2 박리 단계1T-MoS 2 exfoliation step

벌크 1T-MoS2를 물리적으로 다음과 같이 박리하였다. 분말 1T-MoS2와 중량비 2000배의 메틸피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone)을 준비하여 초음파 처리를 했다. 이 때, 43 Watts로 60 분간 처리하여 1T-MoS2 분산액을 얻었다.Bulk 1T-MoS 2 was physically peeled off as follows. Powder 1T-MoS 2 and methylpyrrolidone (N- Methyl-2-pyrrolidone) having a weight ratio of 2000 times were prepared and sonicated. At this time, it was treated with 43 Watts for 60 minutes to obtain a 1T-MoS 2 dispersion.

실시예 5Example 5

전도체소재가 분산된 분산용액을 얻는 단계를 다음과 같이 수행하여 얻어진 흑린 분산액을 EG 분산액 대신 사용한 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법을 수행하여 복합재료5(P25흑린)를 얻었다. Composite material 5 (P 25 black phosphorus) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the black phosphorus dispersion obtained by performing the step of obtaining a dispersion solution in which the conductive material was dispersed was used instead of the EG dispersion.

흑린의 박리peeling of black phosphorus

벌크 흑린을 물리적으로 다음과 같이 박리하였다. 분말 흑린과 중량비 2000배의 메틸피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone)을 준비하여 초음파 처리를 했다. 이 때, 43 Watts로 60 분간 처리하여 흑린 분산액을 얻었다.The bulk black phosphorus was physically exfoliated as follows. Powdered black phosphorus and 2000 times the weight ratio of methylpyrrolidone ( N- Methyl-2-pyrrolidone) were prepared and sonicated. At this time, it was treated with 43 Watts for 60 minutes to obtain a black phosphorus dispersion.

실험예 1Experimental Example 1

실시예1에서 합성된 양친성 자극반응성 블록공중합체인 PEO-b-PVBO의 중합 과정에서 주기적으로(2시간) 표본들을 추출하여 분자량이 다른 PVBA 블록(PEO113-b- PVBO25, PEO113-b-PVBO40, PEO113-b-PVBO50)을 얻고 전환율 및 분자량 증가 등 특성을 관찰하고 그 결과를 도 1b 내지 도 1e에 나타내었다. Example 1 A parent prepared in stimulation reactive block copolymer PEO- b periodically, in the polymerization process of -PVBO (2 times) to extract the sample block the other PVBA molecular weight (PEO 113 - b - PVBO 25 , PEO 113 - b -PVBO 40 , PEO 113 -b -PVBO 50 ) was obtained, and properties such as conversion and molecular weight increase were observed, and the results are shown in FIGS. 1b to 1e.

먼저, poly[(ethylene oxide)-b-poly[(3-vinylbenzaldehyde)](PEO-b-PVBA) 블록공중합체는 용매로 황산화디메틸(DMSO)-d6을 이용한 gel permeation chromatography (GPC)와 1H 핵자기공명(NMR) 분광법에 의해 분석된 도 1b에 의하면 GPC 트레이스는 중합 전반에 걸쳐 높은 분자량을 향해 연속적으로 이동하여 잘 제어된 블록 결합을 나타냈다. First, poly [(ethylene oxide) - b -poly [(3-vinylbenzaldehyde)] (PEO- b -PVBA) block copolymer gel permeation chromatography (GPC) using a sulfated dimethyl (DMSO) -d 6 as a solvent and 1B analyzed by 1 H nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy showed that the GPC traces shifted continuously towards high molecular weight throughout the polymerization, showing well-controlled block bonding.

PEO-b-PVBA 블록공중합체의 DP도 3.5 ppm에서 PEO 단위체 신호의 통합 영역과 9.9 ppm에서 PVBA 블록의 알데히드 신호를 계산하여 1H NMR 스펙트럼(DPn, NMR)에서 실험적으로 얻었다. PVBA 블록의 계산된 DP는 25, 40 및 50이었다. 그 후, 아세테이트 나트륨이 있는 상태에서 히푸르산과 반응하여, PEO-b-PVBA의 알데하이드 그룹은 BO로 전환되며 poly[(ethylene oxide)-b-poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone)] (PEO-b-PVBO)를 만들어냈다. 1H NMR 스펙트럼은 9.9 ppm에서 VBA의 알데하이드 피크가 완전히 사라졌기 때문에 중합 후 modification의 정량적 증거를 제공했다(도 1c). The DP of the PEO-b- PVBA block copolymer was also experimentally obtained from 1 H NMR spectra (DP n , NMR) by calculating the integration region of the PEO monomer signal at 3.5 ppm and the aldehyde signal of the PVBA block at 9.9 ppm. The calculated DPs of the PVBA blocks were 25, 40 and 50. Then, by reacting with hippuric acid in the presence of sodium acetate, the aldehyde group of PEO-b- PVBA is converted to BO and poly[(ethylene oxide) -b -poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone)] (PEO- b -PVBO) was created. 1 H NMR spectrum provided quantitative evidence of modification after polymerization because the aldehyde peak of VBA completely disappeared at 9.9 ppm (Fig. 1c).

발색단 BO는 UV와 가시광선 조사 시 기하학적 이질성을 기반으로 한 독특한 광스위칭 거동을 가지고 있다. 블록 세그먼트에 BO의 도입은 다른 파장(365, 650 nm) 조사 하에서 기하학적 이성질화 작용에 의해, PEO-b-PVBO의 고유한 chain conformational change를 가능하게 했다. PEO-b-PVBO의 발광 감소 거동도 PVBO 블록의 DP에 따라 달라졌다). 도 1d는 자외선과 가시광선에 의해 유도되는 PEO-b-PVBO의 Z??E 이성질화를 나타낸다. E와 Z 이성질체의 서로 다른 기하학적 구조는 블록 공중합체의 서로 다른 chain conformational structures를 생성한다. 또한, E 이성질체의 에스터 부분은 인접한 벤젠 링에 가깝지만, Z 이성질체의 에스터 부분은 비교적 steric hindrance로부터 자유롭다. BO의 에스테르 울림에 있는 산소 원자는 한 쌍의 전자를 가지고 있다. 따라서 빛에 의한 이성질화 현상은 화학반응성 및 전자밀도 분포와 같은 PEO-b-PVBO의 중요한 특성을 더욱 변화시킬 수 있다.The chromophore BO has a unique light-switching behavior based on geometrical heterogeneity upon irradiation with UV and visible light. The introduction of BO into the block segment enabled the intrinsic chain conformational change of PEO- b- PVBO by geometric isomerization under different wavelengths (365 and 650 nm) irradiation. The emission reduction behavior of PEO-b- PVBO also depended on the DP of the PVBO block). Figure 1d shows the Z??E isomerization of PEO-b-PVBO induced by ultraviolet and visible light. The different geometries of the E and Z isomers result in different chain conformational structures of the block copolymer. Furthermore, the ester moiety of the E isomer is close to the adjacent benzene ring, whereas the ester moiety of the Z isomer is relatively free from steric hindrance. The oxygen atom in the ester ring of BO has a pair of electrons. Therefore, isomerization by light can further change important properties of PEO-b-PVBO, such as chemical reactivity and electron density distribution.

Density functional theory은 이성질체의 전자 구조를 계산하는 데 사용되었다(도 1e). 두 이성질체의 전자 밀도 분포는 분명히 다르다. 놀랍게도, E 이성질체의 C=O 그룹을 나타내는 빨간색 영역이 인접하는 벤젠 링의 양성자를 나타내는 파란색 영역과 겹쳐 있어 C=O 집단이 물리적 결합을 통해 벤젠의 양성자와 결합되어 있음을 알 수 있다. 이와는 대조적으로 Z 이성질체의 내부에 분자간 상호작용은 나타나지 않았다. 이러한 계산된 데이터는 다른 광원에 의해 촉발된 광이성질화가 기하학적 구조뿐만 아니라 PEO-b-PVBO의 화학적 및 전자적 특성에 상당한 변화를 유발할 수 있음을 확인할 수 있다. Density functional theory was used to calculate the electronic structure of the isomer (Fig. 1e). The electron density distributions of the two isomers are clearly different. Surprisingly, the red region representing the C=O group of the E isomer overlaps the blue region representing the proton of the adjacent benzene ring, indicating that the C=O group is bound to the proton of benzene through a physical bond. In contrast, no intermolecular interactions were observed inside the Z isomer. These calculated data confirm that photoisomerization triggered by different light sources can induce significant changes in the chemical and electronic properties of PEO-b-PVBO as well as the geometry.

실험예 2Experimental Example 2

실시예1 내지 3과 같이 복합재료1 내지 3(P25GNH, P40GNH, P50GNH)을 제조하는 과정에서 가시광선 및 자외선 조명하에서 PnGNH 분산액(n = 25, 40 및 50)의 색상 변화를 관찰하였으며 PnGNH의 SEM 이미지를 촬영하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. As in Examples 1 to 3, P n GNH dispersions (n = 25, 40 and 50) under visible light and ultraviolet light in the process of preparing composite materials 1 to 3 (P 25 GNH, P 40 GNH, P 50 GNH) The color change was observed, and an SEM image of P n GNH was taken, and the results are shown in FIG. 2 .

도 2에 나타난 바와 같이, PGNHs는 수용액에서 좋은 콜로이드 안정성을 보였는데, 이는 대조군으로 사용되는 박리된 그래핀 시트의 열악한 콜로이드 안정성과는 대조적이었다. 그래핀자체는 선천적으로 소수성을 가지고 있다. 따라서 PGNHs의 안정적인 수용상 분산은 양친성 PEO-b-PVBO가 그래핀 시트에 흡착되어 콜로이드 안정성이 향상되었음을 나타낸다. 도 2의 (a)는 가시광선 및 자외선 조사 하에서 PGNHs의 수용성 콜로이드 분포를 보여준다. 가시광선 조명 아래에서 수성 PGNH 분산은 검은색으로 보였다. 이와는 대조적으로, UV 조명하에서 분산은 짙은 노란색으로 변했고, 색의 강도는 PVBO 블록의 DP에 따라 달라졌다. 노란색은 PEO-b-PVBO에서 PVBO 블록의 DP가 증가함에 따라 더 강렬해 보였으며, 이는 그래핀 시트 사이에 층간삽입 되는 PVBO 블록이 발색단 기능을 한다는 것을 나타낸다. 도 2의 b??e는 PGNH의 주사전자현미경(SEM) 이미지와 대조군(그래핀 시트만 존재) 이미지를 보여준다. 모든 PGNHs에서 PEO-b-PVBO는 그래핀 시트에 잘 삽입되었다. 또한, PEO-b-PVBO 간 층간삽입 된 PEO-b-PVBO의 형태는 PVBO 블록의 DP에 의존했다는 점도 주목할 만하다. PEO 블록은 친수성이고, PVBO 블록은 소수성이다. 따라서 PVBO 블록의 DP가 증가함에 따라 친수-소수성 균형이 감소한다. P25GNH는 다소 비정형적이고 거친 필름의 형태로 그래핀에 흡착되어 있는 것이 밝혀졌기 때문에 비교적 소수성이었다. 반대로 DP가 더 높은 PVBO 블록의 그래핀 시트 사이에서 미립자 PEO-b-PVBO가 관찰되었다. 특히 P50GNH에서는 거의 구형 나노입자(지름 약 50 nm)가 발견되었는데, 이는 PEO113-b-PVBO50 블록 공중합체가 수계에서의 높은 계면장력 때문에 구(球)로 자기 조립하기에 충분히 소수성이 있다는 것을 나타낸다. 즉, 수용액에서 그래핀시트 사이에 삽입되는 PEO-b-PVBO 블록 복합체의 형태는 PVBO 블록의 DP가 증가함에 따라 필름에서 미립자로 진화했음을 알 수 있다.As shown in Figure 2, PGNHs showed good colloidal stability in aqueous solution, which was in contrast to the poor colloidal stability of the exfoliated graphene sheet used as a control. Graphene itself is inherently hydrophobic. Therefore, the stable aqueous phase dispersion of PGNHs indicates that the amphiphilic PEO-b- PVBO is adsorbed onto the graphene sheet, which improves the colloidal stability. Figure 2 (a) shows the water-soluble colloidal distribution of PGNHs under visible light and ultraviolet irradiation. Under visible light illumination, the aqueous PGNH dispersion appeared black. In contrast, under UV illumination, the dispersion turned dark yellow, and the color intensity was dependent on the DP of the PVBO block. The yellow color appeared more intense as the DP of the PVBO block in PEO-b- PVBO increased, indicating that the PVBO block intercalated between graphene sheets functions as a chromophore. b??e of FIG. 2 shows a scanning electron microscope (SEM) image of PGNH and a control image (only graphene sheets exist). In all PGNHs, PEO- b- PVBO was well embedded in graphene sheets. Further, the form of PEO- b -PVBO liver PEO- b -PVBO intercalation is notable that the viscosity depends on the DP of PVBO block. The PEO block is hydrophilic and the PVBO block is hydrophobic. Therefore, as the DP of the PVBO block increases, the hydrophilic-hydrophobic balance decreases. P 25 GNH was relatively hydrophobic because it was found to be adsorbed on graphene in the form of a rather atypical and rough film. Conversely, particulate PEO-b- PVBO was observed between graphene sheets of PVBO blocks with higher DP. In particular, almost spherical nanoparticles (diameter of about 50 nm) were found in P 50 GNH, indicating that the PEO 113 -b -PVBO 50 block copolymer is hydrophobic enough to self-assemble into spheres due to the high interfacial tension in the water system. indicates that there is That is, it can be seen that the shape of the PEO-b- PVBO block composite inserted between the graphene sheets in aqueous solution evolved from the film to fine particles as the DP of the PVBO block increased.

실험예 3Experimental Example 3

실시예1 내지 3에서 제조된 양친성 자극반응성 블록공중합체 PEO-b-PVBO(PEO113-b-PVBO25, PEO113-b-PVBO40,PEO113-b-PVBO50) 및 수용액에서 복합재료1 내지 3(P25GNH, P40GNH, P50GNH)의 광이성질화 거동을 자외선-가시광선 분광광도계를 사용하여 검사하고 그 결과를 도 3a 내지 도 3e에 나타내었다. 블록 공중합체의 흡수 스펙트럼과 블록 공중합체가 층간삽입된 그래핀 시트가 가시광선 하에서 평형 상태에 도달한 후 UV 하에서 이들의 흡수 변화를 90분간 감시하였다. The amphiphilic stimulus-responsive block copolymer PEO- b -PVBO (PEO 113 - b -PVBO 25 , PEO 113 - b -PVBO 40 , PEO 113 - b -PVBO 50 ) prepared in Examples 1 to 3 and the composite material in aqueous solution The photoisomerization behavior of 1 to 3 (P 25 GNH, P 40 GNH, P 50 GNH) was examined using an ultraviolet-visible spectrophotometer, and the results are shown in FIGS. 3A to 3E . After the absorption spectrum of the block copolymer and the graphene sheet intercalated with the block copolymer reached an equilibrium state under visible light, their absorption change under UV was monitored for 90 minutes.

도 3a 및 도 3b에 나타난 바와 같이, 가시광선 조명하에서 PEO113-b-PVBO25는 370??420 nm에서 불분명하고 약한 흡광도만을 보였다. 반면 PEO113-b-PVBO40과 PEO113-b-PVBO50은 약 356, 376 및 400 nm에서 세 개의 주요 흡수 peak을 드러냈다. PEO113-b-PVBO50의 peak이 PEO113-b-PVBO40보다 더 강렬했다. 가시광선 하에서 PVBO 블록의 DP에 대한 흡수 강도의 의존성은 PVBO 블록의 BO 부분이 블록 공중체의 발색단으로서 잘 작동함을 확인시켜 준다. As shown in Figures 3a and 3b, PEO 113 -b -PVBO 25 under visible light illumination showed only an unclear and weak absorbance at 370 ~ 420 nm. On the other hand, PEO 113 -b -PVBO 40 and PEO 113 -b -PVBO 50 revealed three major absorption peaks at about 356, 376 and 400 nm. PEO 113 - 2 peak of b -PVBO 50 PEO 113 - was more intense than b -PVBO 40. The dependence of the absorption intensity on the DP of the PVBO block under visible light confirms that the BO portion of the PVBO block works well as a chromophore of the block copolymer.

그 후, UV 조사에서는 흡수 피크가 점차 감소하여 PVBO 블록의 BO 부분의 발색 거동이 광이성질화시 체인의 conformational change를 통해 가려짐을 나타낸다. PGNHs의 흡수 스펙트럼에서도 동일한 추세가 관찰되었다. 그래핀 시트는 블록 복합체의 흡수를 방해하는 것으로 간주된다). 따라서 블록 복합체에만 비교했을 때 변화 수준은 약간 낮아졌다. PVBO 블록의 DP에 대한 광이성질화 속도의 의존성은 흡광도 변화를 역학적으로 정량화하여 조사하였다. 대표적인 흡수 피크로서, 400 nm에서의 흡광도는 도 3c와 3d에서 시간의 함수로 표시된다. Z??E 광합성 속도는 하기 (수학식1)과 같은 1차 반응으로 설명할 수 있다.After that, the absorption peak gradually decreased under UV irradiation, indicating that the color behavior of the BO portion of the PVBO block was masked through the conformational change of the chain upon photoisomerization. The same trend was observed in the absorption spectrum of PGNHs. Graphene sheets are considered to interfere with the absorption of block composites). Therefore, the level of change is slightly lower when compared to the block composite alone. The dependence of the photoisomerization rate on the DP of the PVBO block was investigated by dynamic quantification of the absorbance change. As a representative absorption peak, the absorbance at 400 nm is plotted as a function of time in FIGS. 3c and 3d . The Z??E photosynthesis rate can be explained by a first-order reaction as shown in Equation 1 below.

(수학식 1)(Equation 1)

[Z(t)]/[Z]0 = e?? kt [ Z ( t )]/[ Z ] 0 = e ?? kt

여기서 Z와 k는 각각 PEO-b-PVBO의 Z 이성질체와 속도 상수를 나타낸다. 흡광도는 개별 성분(PVBO 블록, PEO 블록 및 그래핀)의 흡광도를 합한 값이다. PEO 블록과 그래핀의 흡광도는 광이성질화가 일어날 동안 일정하게 유지된다는 점을 고려하면, 흡광도 A는 다음과 같은 (수학식2)의 방정식을 사용하여 Z 이성질체의 농도와 상관될 수 있다.where Z and k represent the Z isomer and rate constant of PEO- b-PVBO, respectively. The absorbance is the sum of the absorbances of the individual components (PVBO block, PEO block and graphene). Considering that the absorbance of the PEO block and graphene is kept constant during photoisomerization, the absorbance A can be correlated with the concentration of the Z isomer using the following equation (Equation 2).

(수학식2)(Equation 2)

A(t)/A 0 = β + αe ?? kt A ( t )/ A 0 = β + αe ?? kt

여기서 α와 β는 상수로서, 상대 흡광도 곡선을 Eq. 2에 적용시켜 비율 상수를 계산한다. where α and β are constants, and the relative absorbance curve is calculated using Eq. 2 is applied to calculate the ratio constant.

도 3e와 같이, 그래핀을 포함하거나 포함하지 않고 PVBO 블록의 DP가 증가함에 따라 광반응성 속도 상수가 증가하였다. PGNHs의 비율 상수는 PEO-b-PVBO의 상수보다 34.56% 낮았다. 그러나, PEO-b-PVBO가 그래핀 시트 사이의 공간에 층간삽입된 후에도 광이성질화를 보일 수 있는 능력은 잘 유지되었다.As shown in Fig. 3e, as the DP of the PVBO block with or without graphene increased, the photoreactivity rate constant increased. The ratio constant of PGNHs was 34.56% lower than that of PEO- b-PVBO. However, the ability of PEO-b- PVBO to exhibit photoisomerization was well maintained even after intercalation in the space between graphene sheets.

실험예 4Experimental Example 4

실시예1 내지 3에서 얻어진 복합재료1 내지 3(P25GNH, P40GNH, P50GNH)을 사용하여 도 4에 모식적으로 도시된 전극을 다음과 같이 제조하고, 일정한 인가전압에서 시간의 함수로 전류를 측정하여 광이성질화 거동을 전기적으로 감시하고 그 결과를 도 5a 내지 도 5d에 나타내었다. 폴리디메틸실록산(PDMS) 마스크를 사용하여 두 개의 금 전극 사이에 블록 공중합체/그래핀 시트의 원형 패턴을 유리기판 위에 증착하였다. 이 때 금 전극 사이의 간격 위에 작은 PEO-b-PVBO/그래핀 조각들의 직렬연결 같은 구성이 형성되어 전극을 흐르는 전류의 변화를 증폭시켰다. Using the composite materials 1 to 3 (P 25 GNH, P 40 GNH, P 50 GNH) obtained in Examples 1 to 3, the electrode schematically shown in FIG. 4 was prepared as follows, and the The photoisomerization behavior was electrically monitored by measuring the current as a function, and the results are shown in FIGS. 5A to 5D . A circular pattern of a block copolymer/graphene sheet was deposited on a glass substrate between two gold electrodes using a polydimethylsiloxane (PDMS) mask. At this time, a configuration such as a series connection of small PEO-b- PVBO/graphene pieces was formed on the gap between the gold electrodes to amplify the change in the current flowing through the electrodes.

도 5a와 같이 PGNH는 가시광선/UV에 주기적으로 노출될 때 광반응성을 보였다. 광반응성으로 인한 층간삽입된 PEO-b-PVBO의 고분자사슬형태변화(chain conformational change)는 블록 공중합체의 주요 특성을 변화시킬 뿐만 아니라 그래핀 시트 사이의 좁은 공간에 물리적 동요를 일으킬 수 있다. 전류 변화(ΔI = I - I0, 여기서 I0와 I는 각각 초기 전류와 실시간 전류)는 가시광선에서는 양수였지만 자외선에서는 음수였다. 즉, UV 조명으로 인해 PGNH 전극의 저항이 증가하여 Z??E 광이성질화에 의한 PEO-b-PVBO의 chain conformational change가 전극을 통과하는 전류 흐름에 영향을 미쳤음을 나타낸다. 전류 변화율은 PVBO 블록의 DP에 따라 달라졌다. 시간의 함수로써 전류 변화의 1차 도함수 모델인 d(ΔI)/dt는 가시광선 아래에서 전류가 증가하는 반면 UV 조명에서는 전류가 감소했음을 분명히 나타냈다(도 5b). 전류 변화율도 PVBO 블록의 DP에 비례하였다. 따라서, 전기 신호는 분자 수준에서 발생하는 블록 공중합체의 chain conformational change와 양적으로 상관된다는 점에 유의해야 한다. 또한 이러한 유형의 포토스위칭 동작은 UV센서에 PGNH 전극을 직접 적용할 수 있게 한다. PGNH 전극은 제작이 매우 쉽고 비용 효율적인 반면 대부분의 UV 센서는 정교한 재료와 정교한 장치 시스템을 필요로 한다는 점을 고려하면 본 발명의 복합재료의 유용성을 알 수 있다. As shown in FIG. 5a , PGNH showed photoreactivity when periodically exposed to visible light/UV. The chain conformational change of intercalated PEO-b- PVBO due to photoreactivity not only changes the main properties of the block copolymer, but can also cause physical perturbation in the narrow space between graphene sheets. The current change (ΔI = I - I 0 , where I 0 and I are initial current and real-time current, respectively) was positive in visible light but negative in ultraviolet light. That is, the resistance of the PGNH electrode increased due to UV illumination, indicating that the chain conformational change of PEO- b-PVBO by Z??E photoisomerization affected the current flow through the electrode. The rate of change of current depends on the DP of the PVBO block. The first derivative model of the change in current as a function of time, d(ΔI)/dt, clearly indicated that the current increased under visible light, whereas the current decreased under UV illumination (Fig. 5b). The rate of current change was also proportional to the DP of the PVBO block. Therefore, it should be noted that the electrical signal is quantitatively correlated with the chain conformational change of the block copolymer that occurs at the molecular level. This type of photoswitching action also allows the direct application of PGNH electrodes to UV sensors. Considering that PGNH electrodes are very easy and cost-effective to fabricate, while most UV sensors require sophisticated materials and sophisticated device systems, the usefulness of the composite material of the present invention can be seen.

도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 복합재료를 사용한 PGNH 전극을 통과하는 전류에서 쿨롱 차단 진동 현상이 관찰되었다. 전류는 도 5b에서 보듯이 가시광선 및 UV 조명 모두에서 몇 나노암페어 수준에서 진동했으며, 여기서 진동 동작은 PVBO 블록의 DP에 따라 달라지는 것으로 보였다. 그래핀시트 사이에 갇혀 있는 블록 결합체 사슬의 광합성은 전류의 큰 주기적인 사각형 변화를 유발했다. 또한 가시광선 또는 UV 조명 아래에서 작은 눈금에서 연속 전류 진동이 관찰되었다. PEO-b-PVBO는 저항체로서, 전도성 그래핀 시트에 내장되었을 때 기하학적으로 분리된 그래핀시트 사이에 터널링만 허용된다. 터널링은 그래핀 시트의 제한된 극초음파 공간에서의 적합성 변화에 수반하는 PEO-b-PVBO의 광합성에 의해 영향을 받을 수 있다. 구체적으로는 제한된 공간에서 PEO-b-PVBO의 고분자사슬형태변화 등에 의한 물리적 동요가 터널링에 영향을 미칠 수 있다. 또한 도 1e에 제시된 바와 같이 이성질체는 (편재화된) 전자 밀도 분포가 달랐으며, 이 분포는 쿨롱 상호작용의 변화를 통해 터널링을 변화시킬 수도 있다. 따라서 블록의 물리적 재배치에 의한 터널 접합부의 화학적/전자적 특성 변화는 터널링에 영향을 미칠 것이 예측될 수 있다. 또한 적층 그래핀 시트에 수직으로 전압이 가해질 때 층간삽입된 PEO-b-PVBO 저항체의 직렬연결과 같은 구성이 형성되었다. 여기서, 중요한 것은 적층 그래핀 시트의 z축에 따른 저항체의 직렬 조합이 층간 삽입된 블록 공중합체의의 반응을 전기적으로 증폭시키는 데 기여할 것이다. As shown in Fig. 5b, a Coulomb-blocking vibration phenomenon was observed in the current passing through the PGNH electrode using the composite material of the present invention. The current oscillated at the level of several nanoamperes in both visible and UV illumination, as shown in Fig. 5b, where the oscillation behavior appeared to depend on the DP of the PVBO block. Photosynthesis of chains of block binders trapped between graphene sheets caused large periodic square changes in the current. In addition, continuous current oscillations were observed on small scales under visible or UV illumination. PEO-b- PVBO is a resistive material, which allows only tunneling between geometrically separated graphene sheets when embedded in conductive graphene sheets. Tunneling can be affected by photosynthesis of PEO- b- PVBO, which accompanies changes in the compatibility of graphene sheets in the limited ultrasound space. Specifically, in a limited space, physical perturbation caused by changes in the polymer chain conformation of PEO- b-PVBO may affect tunneling. Also, as shown in Fig. 1e, the isomers had different (localized) electron density distributions, which could also change tunneling through changes in Coulomb interactions. Therefore, it can be predicted that changes in the chemical/electronic properties of the tunnel junction due to the physical rearrangement of the blocks will affect the tunneling. In addition, a configuration such as a series connection of intercalated PEO- b- PVBO resistors was formed when voltage was applied vertically to the stacked graphene sheets. Here, what is important is that the series combination of resistors along the z-axis of the stacked graphene sheet will contribute to electrically amplifying the response of the intercalated block copolymer.

FFT(Fast Fourier transform) 분석을 시간 의존 전류의 1차 도함수에 적용하여 도 5c와 같이 쿨롱 봉쇄 진동의 주기성과 진폭을 조사하였다. 주파수 영역에서는 두 가지 유형의 진동이 감지되었다(도 5d 및 도 7). 먼저 5 mHz(f1)에서 고진폭 주파수 피크가 발견되었고, 이어 홀수 고조파 주파수 피크(예: 3f1, 5f1, 7f1)가 발견되었다. 이러한 유형의 주파수 피크들은 광이성질화로 인한 시간 영역의 큰 사각형 진동으로 귀속될 수 있다. 다음으로 50 mHz 간격으로 주기적으로 반복되는 저주파 영역에서 174 mHz(f2)를 중심으로 ㅁ25 mHz 범위를 커버하는 주파수 대역이 발견되었다. 블록 공중합체는 그래핀시트 사이에 무작위로 삽입되어 주파수 대역은 특정 범위의 주파수를 포함하게 된다. 174 mHz에서 중심인 원래 주파수 대역의 양의 정수 배수인 주파수 대역이 관측되어 톱니형 쿨롱 차단 진동 발생을 나타냈다. 쿨롱 봉쇄 진동 진폭도 PVBO 블록의 DP에 따라 달라져 PVBO가 쿨롱 봉쇄 운송에 크게 기여했음을 나타낸다.Fast Fourier transform (FFT) analysis was applied to the first derivative of the time-dependent current to investigate the periodicity and amplitude of the Coulomb blockade oscillation as shown in FIG. 5c. In the frequency domain, two types of vibrations were detected ( FIGS. 5D and 7 ). First, a high amplitude frequency peak was found at 5 mHz (f1), followed by odd harmonic frequency peaks (eg 3f1, 5f1, 7f1). These types of frequency peaks can be attributed to large square oscillations in the time domain due to photoisomerization. Next, a frequency band covering the ㅁ25 mHz range was found centered at 174 mHz (f2) in the low-frequency region periodically repeated at intervals of 50 mHz. The block copolymer is randomly inserted between the graphene sheets so that the frequency band includes a specific range of frequencies. A frequency band that is a positive integer multiple of the original frequency band centered at 174 mHz was observed, indicating the occurrence of sawtooth coulombic cutoff oscillations. The coulombic sequestration oscillation amplitude also depends on the DP of the PVBO block, indicating that PVBO contributed significantly to the coulombic sequestration transport.

실험예 5Experimental Example 5

실시예1에서 제조된 복합재료1(P25GNH)를 포함하는 전극을 제조하여, 다음과 같이 자외선 감지 실험 및 신호 분석을 실시하고 그 결과를 도 6a 및 도 6b에 나타내었다. An electrode including the composite material 1 (P 25 GNH) prepared in Example 1 was prepared, and an ultraviolet sensing experiment and signal analysis were performed as follows, and the results are shown in FIGS. 6A and 6B .

1. 자외선의 전기적 감지1. Electrical sensing of ultraviolet light

Keithley 2636A 소스 미터를 사용하여 시간대전류법(Chronoamperometry)을 통해 전류의 실시간 변화를 측정하였다. 전극을 UV 및 가시광선에 주기적으로 노출시키며, 전류는 0.1 V의 전압을 인가하여 측정하였다. UV 및 가시광선의 파장은 3 mW의 조사 전력에서 각각 365 및 650 nm 였다. 전도성 2차원 물질(그래핀)이 1~5층으로 약 0.3~5 nm의 두께를 가질 때, 최대 50 nm 이하 크기에서 층간삽입된 자극 반응성 블록공중합체에서 발생하는 변화에 의해 도 2와 같이 저항값의 증가가 관찰되었고, 이는 전류 신호(dΔI/dt)의 급격한 변화, 즉 positive에서 negative 값으로의 변화를 이끌었다.A Keithley 2636A source meter was used to measure the real-time change in current by chronoamperometry. The electrodes were periodically exposed to UV and visible light, and the current was measured by applying a voltage of 0.1 V. The wavelengths of UV and visible light were 365 and 650 nm, respectively, at an irradiation power of 3 mW. When the conductive two-dimensional material (graphene) has a thickness of about 0.3 to 5 nm with 1 to 5 layers, resistance as shown in FIG. An increase in the value was observed, which led to a sharp change in the current signal (dΔI/dt), i.e. from positive to negative.

2. 감지 신호 처리2. Detection signal processing

도 6a 및 도 6b와 같은 과정을 거쳐, 상기 전기적 감지 실험을 통해 얻어진 전류 변화 결과물의 1차 도함수를 구했다; 1차 도함수에서 광원에 따라 시간에 따른 전류변화 값의 부호가 바뀌는 것을 손쉽게 확인할 수 있었다. 또한 전류 흐름 내에 5 nA 수준에서 규칙적인 변화가 있는 것을 확인할 수 있었고, 1차 도함수 그래프에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier transform; FFT)을 진행하였다.Through the same process as in FIGS. 6A and 6B, the first derivative of the current change result obtained through the electrical sensing experiment was obtained; In the first derivative, it could be easily confirmed that the sign of the current change value with time was changed according to the light source. In addition, it was confirmed that there is a regular change at the level of 5 nA in the current flow, and Fast Fourier transform (FFT) was performed on the first derivative graph.

도 6a 및 6b에서 확인할 수 있는 저주파수 영역에서 관찰되는 이산 신호는 도 5e에서 확인할 수 있듯, 전류 변화 그래프의 1차 도함수가 직사각형 모양으로 변화하는 것을 의미했다. 이는 가시광선/자외선 광원 변화에 의해 발생하는 저항 변화에 의한 전류 신호(dΔI/dt) 변화 때문이다.The discrete signal observed in the low-frequency region as shown in FIGS. 6A and 6B means that the first derivative of the current change graph changes to a rectangular shape, as shown in FIG. 5E . This is due to a change in the current signal (dΔI/dt) due to a change in resistance caused by a change in the visible light/ultraviolet light source.

한편, 도 5e에서 확인할 수 있는 전영역에서 관찰되는 연속 신호 밴드는 전류 변화 그래프 1차 도함수에서 5 nA 수준에서 발생하는 변화와 관련되며, 이와 같은 Sawtooth type의 규칙적인 변화는 그래핀 내 절연성 블록공중합체에서 발생하는 쿨롱 차폐 현상에 의한 쿨롱 진동 때문이었다. On the other hand, the continuous signal band observed in the entire region as seen in Fig. 5e is related to the change occurring at the level of 5 nA in the first derivative of the current change graph, and such a regular change of the Sawtooth type is the insulating block air in graphene. This was due to the coulombic oscillations caused by the coulombic shielding phenomenon occurring in the coalescence.

실험예 6Experimental Example 6

실시예4에서 제조된 복합재료4(자극 P251T-MoS2)를 포함하는 전극을 제조하여, 다음과 같이 자외선 감지 실험 및 신호 분석을 실시하고 그 결과를 도 7a 및 도 7b에 나타내었다.An electrode including the composite material 4 (stimulus P 25 1T-MoS 2 ) prepared in Example 4 was prepared, and UV sensing experiments and signal analysis were performed as follows, and the results are shown in FIGS. 7A and 7B .

1. 자외선의 전기적 감지1. Electrical sensing of ultraviolet light

실험예 5와 동일한 방식으로 이루어졌으며, 전도성 2차원 물질(1T-MoS2)이 1~10층으로 약 0.7~8 nm의 두께를 가질 때, 최대 50 nm 이하의 틈에 층간삽입된 자극 반응성 블록공중합체에서 발생하는 변화에 의해 도 7a 및 도 7b와 동일한 개형의 신호 변화가 관찰되었다.It was made in the same manner as in Experimental Example 5, and when the conductive two-dimensional material (1T-MoS 2 ) had a thickness of about 0.7 to 8 nm with 1 to 10 layers, a stimulus-responsive block inserted into a gap of up to 50 nm or less A change in the signal of the same type as in FIGS. 7A and 7B was observed due to the change occurring in the copolymer.

2.감지 신호 처리2. Detection signal processing

실험예 5와 동일하게 처리한 결과 광원에 따른 전류 신호(dΔI/dt)의 급격한 변화와 함께, 전류 흐름 내에 2 nA 수준에서 규칙적인 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. As a result of the same treatment as in Experimental Example 5, it was confirmed that there was a regular change at the level of 2 nA in the current flow along with a sharp change in the current signal (dΔI/dt) according to the light source.

3. 쿨롱 진동 제어3. Coulomb vibration control

관찰된 쿨롱봉쇄진동은 실험예 5와 유사하게 블록공중합체의 중합도를 달리할 때, 쿨롱 진동의 평균진폭이 달라질 것이 예측되므로, 블록공중합체의 중합도를 제어하여 쿨롱진동을 제어할 수 있을 것이다. As for the observed coulombic blocking vibration, it is expected that the average amplitude of the coulombic vibration will change when the polymerization degree of the block copolymer is changed similarly to Experimental Example 5, so it will be possible to control the coulombic vibration by controlling the polymerization degree of the block copolymer.

실험예 7Experimental Example 7

실시예5에 제조된 복합재료5(P25흑린)를 포함하는 전극을 제조하여, 다음과 같이 자외선 감지 실험 및 신호 분석을 실시하고 그 결과를 도 8a 및 도 8b에 나타내었다. An electrode including the composite material 5 (P 25 black phosphorus) prepared in Example 5 was prepared, and UV sensing experiments and signal analysis were performed as follows, and the results are shown in FIGS. 8A and 8B .

1. 자외선의 전기적 감지1. Electrical sensing of ultraviolet light

실험예 5와 동일한 방식으로 이루어졌으며, 전도성 2차원 물질(흑린)이 1~8층으로 0.5~6.5 nm의 두께를 가질 때, 최대 50 nm 이하의 틈에 층간삽입된 자극 반응성 블록공중합체에서 발생하는 변화에 의해 도 8a 및 도 8b와 동일한 개형의 신호 변화가 관찰되었다.It was made in the same manner as in Experimental Example 5, and when the conductive two-dimensional material (black phosphorus) had a thickness of 0.5 to 6.5 nm in 1 to 8 layers, it occurred in the stimulus-responsive block copolymer intercalated in the gap of up to 50 nm A change in the signal of the same type as in FIGS. 8A and 8B was observed by the change.

2. 감지 신호 처리2. Detection signal processing

실험예 5와 동일하게 처리한 결과, 광원에 따른 전류 신호(dΔI/dt)의 급격한 변화와 함께, 전류 흐름 내에 4 nA 수준에서 규칙적인 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. As a result of the same processing as in Experimental Example 5, it was confirmed that there was a regular change at the level of 4 nA in the current flow along with a sharp change in the current signal (dΔI/dt) according to the light source.

3. 쿨롱 진동 제어3. Coulomb vibration control

관찰된 쿨롱봉쇄진동은 실험예 5와 유사하게 블록공중합체의 중합도를 달리할 때, 쿨롱 진동의 평균진폭이 달라질 것이 예측되므로, 블록공중합체의 중합도를 제어하여 쿨롱진동을 제어할 수 있을 것이다. As for the observed coulombic blocking vibration, it is expected that the average amplitude of the coulombic vibration will change when the polymerization degree of the block copolymer is changed similarly to Experimental Example 5, so it will be possible to control the coulombic vibration by controlling the polymerization degree of the block copolymer.

이상의 실험결과들로부터 본 발명의 복합재료는 비전도성고분자층 및 전도체층으로 이루어진 적층구조가 순차적으로 2개 이상 적층된 구조를 통해 비전도성고분자층에 전기적 특성을 부여할 수 있게 되므로, 이러한 특성을 이용한 다양한 산업적 이용이 가능하다. 특히, 가시광선/UV 광선 조사 시 PGNH의 전류 변화는 PVBO 블록의 DP에 민감했으며, 보다 흥미롭게도, 시간 vs. 전류의 1차 도함수는 PVBO 블록의 DP에 의존하는 전류 흐름의 쿨롱 차단 진동도 분명히 드러냈다. FFT 분석 결과 톱니 진동을 보이는 시간의 함수로 PGNH를 흐르는 전류가 나타났다. 가시광선/UV 광선 조사에 의한 PGNH의 전류 변화는 전류계 UV 센서에 직접 적용할 수 있다. 또한 전도체층의 블록 공증합체 매개 쿨롱 봉쇄 수송은 쿨롱 블록 기반 트랜지스터 및 온도계와 같은 다양한 쿨롱 봉쇄 응용에 대한 쉬운 경로를 제공하는 것이 가능할 것이다. From the above experimental results, the composite material of the present invention can impart electrical properties to the non-conductive polymer layer through a structure in which two or more laminated structures composed of a non-conductive polymer layer and a conductor layer are sequentially stacked. Various industrial uses are possible. In particular, the current change of PGNH upon irradiation with visible/UV light was sensitive to the DP of the PVBO block, and more interestingly, time vs. The first derivative of the current also clearly revealed the coulombic blocking oscillations of the current flow that depended on the DP of the PVBO block. FFT analysis showed that the current flowing through the PGNH as a function of time exhibiting sawtooth oscillations. The change in current of PGNH by visible light/UV light irradiation can be directly applied to the ammeter UV sensor. It will also be possible that block co-copolymer-mediated coulombic sequestration transport of conductor layers provides an easy route to various coulombic sequestration applications such as coulombic block-based transistors and thermometers.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above-described embodiments, and those of ordinary skill in the art to which the invention pertains within the scope not departing from the spirit of the present invention Various changes and modifications will be possible.

Claims (22)

전도성소재로 이루어진 전도체층 및 상기 전도체층 상에 형성되는 양친성의 비전도성고분자공중합체로 이루어진 비전도성고분자층으로 구성된 적층구조가 적어도 2개 이상 순차적으로 포함된 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
A conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material comprising at least two or more sequentially laminated structures comprising a conductive layer made of a conductive material and a non-conductive polymer layer made of an amphiphilic non-conductive polymer copolymer formed on the conductive layer .
제 1 항에 있어서,
상기 전도성소재는 박리 가능한 2차원구조체로 이루어진 전도체 특성을 갖는 적층구조물로부터 유래된 것으로, 상기 전도체특성을 갖는 적층구조물은 그래파이트, 그래핀, 흑린, 몰리브덴계 화합물, 금속칼코겐계 화합물로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
The method of claim 1,
The conductive material is derived from a laminated structure having conductor characteristics consisting of a peelable two-dimensional structure, and the laminated structure having conductor characteristics is selected from the group consisting of graphite, graphene, black phosphorus, molybdenum-based compounds, and metal chalcogen-based compounds. Conductive layer / non-conductive polymer layer laminated composite material, characterized in that at least one that is.
제 1 항에 있어서,
상기 양친성의 비전도성고분자공중합체는 친수성고분자와 소수성고분자가 각각 공중합반응을 통해 블록을 이루도록 형성된 양친성블록공중합체인 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
The method of claim 1,
The amphiphilic non-conductive polymer copolymer is an amphiphilic block copolymer in which a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer form a block through a copolymerization reaction, respectively.
제 3 항에 있어서,
상기 양친성블록공중합체를 이루는 고분자는 광반응성 작용기, 온도반응성 작용기, 습기반응성 작용기 및 pH 반응성 작용기 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
4. The method of claim 3,
The polymer constituting the amphiphilic block copolymer comprises at least one of a photoreactive functional group, a temperature-reactive functional group, a moisture-reactive functional group, and a pH-reactive functional group.
제 4 항에 있어서,
상기 광반응성 작용기는 cis-azobenzene, trans-azobenzene diarylethene, spiropyran, merocyanine, oxazolidine, oxazine, o-nitrobenzyl ester, fulgide, spiroxazine으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
5. The method of claim 4,
The photoreactive functional group is cis-azobenzene, trans-azobenzene diarylethene, spiropyran, merocyanine, oxazolidine, oxazine, o-nitrobenzyl ester, fulgide, conductive layer / non-conductive polymer layer, characterized in that any one selected from the group consisting of spiroxazine laminated composites.
제 4 항에 있어서,
상기 pH반응성 작용기는 카복실기(carboxyl), 피리딘(pyridine), 설폰기(sulfonic), 인산염(phosphate), 삼차 아민으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
5. The method of claim 4,
The pH-reactive functional group is a conductive layer / non-conductive polymer layer laminated type, characterized in that any one selected from the group consisting of a carboxyl group, a pyridine, a sulfonic group, a phosphate, and a tertiary amine composite material.
제 4 항에 있어서,
상기 온도반응성 작용기를 갖는 고분자는 poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide), poly(N,N-diethylacrylamide), poly (methylvinylether), poly(N-vinylcaprolactam), poly(ethylene oxide)와 poly(propylene oxide)의 블록 공중합체, poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate), poly(3-dimethyl(methacryloyloxyethyl)ammonium propane sulfonate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(methacrylamide), poly(N-acryloyl asparagine amide), poly(N-acryloyl glycinamide), poly(6-(acryloyloxymethyl)uracil)로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
5. The method of claim 4,
The polymer having the temperature-reactive functional group is poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide), poly(N,N-diethylacrylamide), poly (methylvinylether), poly(N-vinylcaprolactam), poly( ethylene oxide) and poly(propylene oxide) block copolymer, poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate), poly(3-dimethyl(methacryloyloxyethyl)ammonium propane sulfonate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(methacrylamide), Conductor layer / non-conductive polymer layer laminated composite material, characterized in that any one selected from the group consisting of poly(N-acryloyl asparagine amide), poly(N-acryloyl glycinamide), and poly(6-(acryloyloxymethyl)uracil).
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2개 이상 순차적으로 형성된 적층구조는 외부자극이 가해지면 쿨롱봉쇄진동(Coulomb blockade oscillation)을 나타내는 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The laminated structure formed in two or more sequentially is a conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material, characterized in that it exhibits Coulomb blockade oscillation when an external stimulus is applied.
제 8 항에 있어서,
상기 쿨롱봉쇄진동은 상기 비전도성고분자층을 이루는 상기 양친성의 비전도성고분자공중합체의 중합도 조절을 통해 제어되는 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
9. The method of claim 8,
The Coulomb-blocking vibration is a conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material, characterized in that it is controlled by controlling the polymerization degree of the amphiphilic non-conductive polymer copolymer constituting the non-conductive polymer layer.
제 8 항에 있어서,
상기 전도체층은 그래핀, 몰리브덴화합물 또는 흑린 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 비전도성고분자층은 poly[(ethylene oxide)-b-poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone)] (PEO-b-PVBO)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
9. The method of claim 8,
The conductive layer is made of any one of graphene, a molybdenum compound, or black phosphorus, and the non-conductive polymer layer is made of poly[(ethylene oxide) -b -poly[(3-vinylbenzyl ideneoxazolone)] (PEO- b- PVBO). Conductive layer / non-conductive polymer layer laminated composite material, characterized in that.
제 10 항에 있어서
상기 PEO-b-PVBO에서 PVBO 블록의 중합도가 제어되면 상기 PEO-b-PVBO의 광반응성 및 쿨롱봉쇄진동이 제어되는 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료.
11. The method of claim 10
In the PEO-b- PVBO, when the polymerization degree of the PVBO block is controlled, the photoreactivity and Coulomb-blocking vibration of the PEO- b-PVBO are controlled.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 복합재료 제조방법으로서,
비전도성고분자층을 이루는 양친성 블록공중합체를 합성하는 단계;
상기 양친성 블록공중합체에 자극반응성 작용기를 도입하여 양친성 자극반응성 블록공중합체를 얻는 단계;
전도체층을 형성하는 전도체소재를 분산용매에 첨가한 후 상기 전도체소재가 각각 별개의 층으로 박리되거나 각층 사이에 일정공간이 형성되도록 물리적으로 처리하여 상기 전도체소재가 분산된 분산용액을 얻는 단계;
상기 분산용액에 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체를 첨가하는 단계;
상기 분산된 전도체소재 중 박리된 별개의 층을 상기 양친성 자극반응성 블록공중합체가 둘러싸거나 상기 전도체소재의 각층 사이에 형성된 일정공간에 상기 양친성 블록공중합체가 삽입되어 전도체소재와 양친성 블록공중합체가 결합하여 적층전구체를 형성하는 결합단계; 및
상기 용매에 분산된 적층전구체가 2개 이상 적층되어 적층구조를 형성하는 적층단계;를 포함하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료 제조방법.
The method for manufacturing the composite material of any one of claims 4 to 7,
synthesizing an amphiphilic block copolymer constituting a non-conductive polymer layer;
obtaining an amphiphilic stimulus-responsive block copolymer by introducing a stimulus-responsive functional group into the amphiphilic block copolymer;
obtaining a dispersion solution in which the conductor material is dispersed by adding a conductor material forming a conductor layer to a dispersion solvent and then physically treating the conductor material so that the conductor material is peeled off as separate layers or a predetermined space is formed between each layer;
adding the amphiphilic stimulus-responsive block copolymer to the dispersion solution;
The amphiphilic stimulus-responsive block copolymer surrounds a separate layer of the dispersed conductor material, or the amphiphilic block copolymer is inserted in a predetermined space formed between each layer of the conductor material, so that the conductor material and the amphiphilic block copolymer a bonding step of coalescing to form a laminated precursor; and
A method for manufacturing a laminated composite material comprising a; a lamination step in which two or more laminated precursors dispersed in the solvent are laminated to form a laminated structure.
제 12 항에 있어서,
상기 물리적으로 처리하는 단계는 초음파처리, 교반기처리, 원심분리기처리, 볼밀링처리 중 어느 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료 제조방법.
13. The method of claim 12,
The physically treating step is a method for manufacturing a conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material, characterized in that any one of ultrasonic treatment, stirrer treatment, centrifugal separator treatment, and ball milling treatment is performed.
제 12 항에 있어서,
상기 적층단계는 반응기의 하부 측으로 용매를 제거함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료 제조방법.
13. The method of claim 12,
The lamination step is a method for manufacturing a conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material, characterized in that it is performed by removing the solvent to the lower side of the reactor.
분석대상인 양친성 블록공중합체가 삽입된 제3항 내지 제11항 중 어느 하나의 복합재료를 준비하는 단계;
상기 복합재료에 외부자극을 가하면서 상기 복합재료 내부의 전기적신호를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 전기적신호를 분석하여 상기 블록공중합체의 변화를 모니터링하는 단계;를 포함하는 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법.
Preparing the composite material of any one of claims 3 to 11, wherein the amphiphilic block copolymer to be analyzed is inserted;
measuring an electrical signal inside the composite material while applying an external stimulus to the composite material; and
Monitoring the change of the block copolymer by analyzing the measured electrical signal; Electrical property observation method for the amphiphilic block copolymer comprising a.
제 15항에 있어서,
상기 블록공중합체의 변화는 상기 외부자극에 대한 분자수준에서 미세화학구조변화로서 상기 측정되는 전기적신호의 크기는 상기 미세화학구조변화와 양적으로 연관되는 것을 특징으로 하는 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법.
16. The method of claim 15,
The change in the block copolymer is a change in the microchemical structure at the molecular level with respect to the external stimulus, and the magnitude of the electrical signal measured is quantitatively related to the change in the microchemical structure. Characteristic observation method.
제 16항에 있어서,
상기 미세화학구조변화는 고분자사슬형태변화(chain conformational change) 및 이성질화(isomerization) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 양친성블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법.
17. The method of claim 16,
The microchemical structural change is a polymer chain conformational change (chain conformational change) and isomerization (isomerization) method for observing electrical properties for an amphiphilic block copolymer, characterized in that it includes at least one.
제 17항에 있어서,
상기 고분자사슬형태변화를 통해 상기 복합재료에서 쿨롱봉쇄진동이 발생하는 것을 특징으로 하는 양친성블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법.
18. The method of claim 17,
A method for observing electrical properties for an amphiphilic block copolymer, characterized in that Coulomb blocking vibration occurs in the composite material through the change in the polymer chain shape.
제 18항에 있어서,
상기 쿨롤봉쇄진동은 상기 양친성 블록공중합체의 중합도 조절을 통해 제어되는 것을 특징으로 하는 양친성 블록공중합체에 대한 전기적 특성 관찰방법.
19. The method of claim 18,
The coulol blocking vibration is a method for observing electrical properties for an amphiphilic block copolymer, characterized in that it is controlled by controlling the polymerization degree of the amphiphilic block copolymer.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 전도체층/비전도성고분자층 적층형 복합재료를 포함하는 응용제품.
An application product comprising the conductive layer/non-conductive polymer layer laminated composite material according to any one of claims 1 to 11.
제 20 항에 있어서,
상기 응용제품은 센서 또는 쿨롱 블록 기반 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 응용제품.
21. The method of claim 20,
The application product, characterized in that the sensor or coulomb block-based transistor.
제 21 항에 있어서,
상기 센서는 전기적 신호변환 메카니즘, 전자적 신호변환 메카니즘, 전기화학적 신호변환 메카니즘 중 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 응용제품.
22. The method of claim 21,
The sensor performs at least one of an electrical signal conversion mechanism, an electronic signal conversion mechanism, and an electrochemical signal conversion mechanism.
KR1020200030307A 2020-03-11 2020-03-11 Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products KR102323741B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200030307A KR102323741B1 (en) 2020-03-11 2020-03-11 Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200030307A KR102323741B1 (en) 2020-03-11 2020-03-11 Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210114756A true KR20210114756A (en) 2021-09-24
KR102323741B1 KR102323741B1 (en) 2021-11-08

Family

ID=77914672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200030307A KR102323741B1 (en) 2020-03-11 2020-03-11 Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102323741B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230080539A (en) * 2021-11-30 2023-06-07 한국과학기술연구원 Composite structure capable of mechanical deformation in response to external stimuli and manufacturing method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130048135A (en) * 2011-11-01 2013-05-09 주식회사 엘지화학 Polyamide-based photoreactive polymer and preparation method thereof
KR101295671B1 (en) 2009-12-14 2013-08-14 한국전자통신연구원 The metal nanoparticles-polymer composites and manufacturing method thereof, polymer actuator using the same
KR20180013050A (en) * 2016-07-28 2018-02-07 전남대학교산학협력단 Alternating layered semiconductor / conductor nanocomposites having an internal serial connection structure, the fabrication method of the nanocomposites and their applied products.
KR20180026007A (en) * 2016-09-01 2018-03-12 삼성디스플레이 주식회사 Transparent electrode and manufacturing method thereof
KR101963380B1 (en) * 2017-09-20 2019-03-28 포항공과대학교 산학협력단 Conductive composite and method for manufacturing the same
KR20190071074A (en) * 2017-12-14 2019-06-24 포항공과대학교 산학협력단 Horizontal light emitting display using conductive composite and method for manufacturing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101295671B1 (en) 2009-12-14 2013-08-14 한국전자통신연구원 The metal nanoparticles-polymer composites and manufacturing method thereof, polymer actuator using the same
KR20130048135A (en) * 2011-11-01 2013-05-09 주식회사 엘지화학 Polyamide-based photoreactive polymer and preparation method thereof
KR20180013050A (en) * 2016-07-28 2018-02-07 전남대학교산학협력단 Alternating layered semiconductor / conductor nanocomposites having an internal serial connection structure, the fabrication method of the nanocomposites and their applied products.
KR20180026007A (en) * 2016-09-01 2018-03-12 삼성디스플레이 주식회사 Transparent electrode and manufacturing method thereof
KR101963380B1 (en) * 2017-09-20 2019-03-28 포항공과대학교 산학협력단 Conductive composite and method for manufacturing the same
KR20190071074A (en) * 2017-12-14 2019-06-24 포항공과대학교 산학협력단 Horizontal light emitting display using conductive composite and method for manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230080539A (en) * 2021-11-30 2023-06-07 한국과학기술연구원 Composite structure capable of mechanical deformation in response to external stimuli and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102323741B1 (en) 2021-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pandey et al. Rapid, facile microwave-assisted synthesis of xanthan gum grafted polyaniline for chemical sensor
Ansari et al. Thermal stability, electrical conductivity and ammonia sensing studies on p-toluenesulfonic acid doped polyaniline: titanium dioxide (pTSA/Pani: TiO2) nanocomposites
Wu et al. Enhanced sensitivity of ammonia sensor using graphene/polyaniline nanocomposite
Bousalem et al. Physical and electrochemical investigations on hybrid materials synthesized by polyaniline with various amounts of ZnO nanoparticle
Abutalib Insights into the structural, optical, thermal, dielectric, and electrical properties of PMMA/PANI loaded with graphene oxide nanoparticles
MA et al. Synthesis and characterization of polypyrrole (PPy) thin films
Yoon et al. Formation of 1D poly (3, 4‐ethylenedioxythiophene) nanomaterials in reverse microemulsions and their application to chemical sensors
Chu et al. Molecularly imprinted polyaniline nanowire-based electrochemical biosensor for chloramphenicol detection: a kinetic study of aniline electropolymerization
Tan et al. Water-dispersible molecularly imprinted nanohybrids via co-assembly of carbon nanotubes with amphiphilic copolymer and photocrosslinking for highly sensitive and selective paracetamol detection
Yang et al. Conducting polymeric nanoparticles synthesized in reverse micelles and their gas sensitivity based on quartz crystal microbalance
Wang et al. Sensors for organic vapor detection based on composites of carbon nonotubes functionalized with polymers
Yang et al. Ag/AgCl-decorated polypyrrole nanotubes and their sensory properties
Yoon et al. Charge‐transport behavior in shape‐controlled poly (3, 4‐ethylenedioxythiophene) nanomaterials: intrinsic and extrinsic factors
Rao et al. Polydiacetylene capacitive artificial nose
Al-Hussaini et al. One-pot modern fabrication and characterization of TiO2@ terpoly (aniline, anthranilic acid and o-phenylenediamine) core-shell nanocomposites via polycondensation
Pontes et al. Gas sensor based on montmorillonite/polypyrrole composites prepared by in situ polymerization in aqueous medium
Li et al. Water-dispersible tetrablock copolymer synthesis, aggregation, nanotube preparation, and impregnation
Tovide et al. Graphenated polyaniline-doped tungsten oxide nanocomposite sensor for real time determination of phenanthrene
Kunzo et al. Palladium-free hydrogen sensor based on oxygen-plasma-treated polyaniline thin film
Song et al. Continuous and controllable preparation of polyaniline with different reaction media in microreactors for supercapacitor applications
KR102323741B1 (en) Nanohybrids consisting of alternating-stacked conductive/nonconductive layers, the fabrication method of the nanohybrids and their applied products
Chen et al. Enhanced ammonia sensitive properties and mechanism research of PANI modified with hydroxylated single-walled nanotubes
Li et al. Chemical response of nanocomposite membranes of electroactive polydiaminonaphthalene nanoparticles to heavy metal ions
Qiang et al. Electrochemical trimming of graphene oxide affords graphene quantum dots for Fe3+ detection
Khamngoen et al. Chemical oxidation polymerization and characterization of poly ortho-anisidine nanoparticles

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant