변명환 계명대 재료공학과 교수팀의 ‘자발적인 모세관 현상에 의한 고분자 패턴들의 공간적 재정렬 현상’에 대한 논문이 국제 저명 학술지 Applide Surface Science에 게재됐습니다.

이 연구팀은 상호 호환성이 낮은 두 종류의 고문자들로 구성된 이중층의 표면에너지 차이를 활용해 공간적으로 재 정렬된 규칙적인 패턴들을 구현하는 연구를 진행했습니다.

폴리스티렌이 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 선 패턴위에 전면 도포되고 PMMA에만 작용하는 선택적 용매의 증기에 노출시키는 과정을 통해 서로 호환성이 낮은 상태에서 PMMA선 패턴이 모세관 불안정성 현상에 의해 도트 형태의 어레이로 공간적인 재배열 현상이 나타나게 됐습니다.

커피자국 효과라는 자연적인 현상을 이용해 고분자 패터닝 공정을 사용해 저비용 단순 공정으로 PMMA 선 패텐을 구현했으며 고분자의 역학적인 현상에 대한 기초 연구를 가능하게 했습니다.

이번 연구 결과는 경사도를 갖는 고분자 패턴들의 서브 패턴들을 제조하는 데 모세관 불안정성 현상이 어떤 방식으로 적용이 될 수 있는 지에 대한 기초를 제공합니다.

추후 이러한 단순화되고 저비용의 고정렬성 패터닝 공정을 정전기력 에너지 하베스팅 표면 소재, 홀로그래픽 표면 소재 등과 같은 기능성 표면으로 적용 가능성이 클 것으로 예상됩니다.

한편, 이번 연구는 석사과정의 조하령 학생이 본 논문의 제 1저자로 나서며 패터닝 공정과 고분자 역학관련 실험 등을 주도적으로 수행했습니다.