나노기술 및 정책 정보

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● 일본 오사카대학교의 나카무라 요시아키 교수 연구팀은 이방성 나노 구조를 함유한 ‘액정성 블록 공중합체(copolymer)’를 이용하여 나노 구조 변화에 기인한 열 스위치를 관측하고, 그 스위칭 온도를 자유롭게 변조하는 데 세계 최초로 성공

● 열 이용의 중요성이 증가함에 따라 열 스위치는 새로운 열 제어 디바이스 중 하나로 기대고 있지만, 기존의 열 스위치 연구는 열전도율 변화비의 증가 외 스위칭 온도의 제어에 관한 사례는 없었음

● 연구팀은 이방성 나노 구조를 갖는 ‘액정 블록 공중합체’의 구조 변화 온도가 내부 액정 분자의 구조에 의존한다는 점에 주목, 액정 분자 구조를 변화시킴으로써 열 스위치의 스위칭 온도를 조작하는 데 성공

● 또한, 열전도율의 절대값 변화비는 블록 공중합체 내부 나노 구조의 이방성 및 나노 구조 계면에서의 산란 현상에 근거하는 것을 이론적으로 규명했으며, 이것은 유기 재료의 열 수송 물리에 새로운 지식을 주는 성과

● 본 연구 성과를 통해 향후 저비용으로 형성할 수 있는 열 제어 유기재료가 개발됨으로써 지속가능한 고도 열이용 사회 실현에 공헌할 것으로 기대

※ Nano Letters 게재(2022.07.27.), “Tunable Thermal Switch via Order-Order Transition in Liquid Crystalline Block Copolymer”