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Applied Chemistry for Engineering, Vol.23, No.1, 65-70, February, 2012
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아조벤젠 분자의 사슬 내 위치에 따른 고분자 블렌드 박막의 비등방성 광 변형에 관한 연구
Effect of the Position of Azobenzene Moiety on the Light-Driven Anisotropic Actuating Behavior of Polyvinylalcohol Polymer Blend Films
김형준†
  • 공주대학교 화학공학부
Hyong-Jun Kim†
  • Department of Chemical Engineering, Kongju National University, Cheonan 331-717, Korea
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초록
소재의 물리적 변형을 야기할 수 있는 구조 변화 분자에 관한 연구는 잠재적인 응용 분야가 다양하며 매우 흥미로운 분야이다. 특히, 광응답성 물질은 비접촉식 에너지 전달이 가능하여 비파괴, 국소 조사, 원격 제어가 가능하다. 본 논문에서는 광응답성 물질인 아조 발색단의 고분자 내 위치에 따른 물리적, 광학적 성질을 조사하고, 이를 수용성 젤인폴리비닐알코올에 분산시켜 자외선-가시광선 조사에 따른 이중 안정성 거동을 조사하였다. 신축 배향된 아조벤젠 고분자에 비편광 자외선을 상온에서 조사하여 비등방성 광변형을 시연한 결과, 아조벤젠 고분자 블렌드의 물리적 변형성능은, 이제까지 보고되었던 많은 아조벤젠 가교 액정 탄성체의 광변형 성능보다 우수한 것으로서, 곁가지 아조벤젠고분자 필름의 15° 구부러짐 변형이 상온에서도 관찰될 정도로 매우 뛰어나며 그 변형이 가역적이었다. 이와 같이, 화학적 접근 방식보다 쉽게 얻을 수 있는 아조벤젠/고분자 블렌드 필름의 성능이 매우 우수하여, 치수 변형이 필요한 다양한 시스템에 응용할 수 있다.
Structural changing materials which can induce the physical deformation of materials are interesting research topics with various potential applications. Particularly, light among many driving mechanisms is a non-contact energy source, hence the light-responsive system can be used where non-destructive, local irradiation, and remote control is needed. Here, a mainchain azobenzene polymer is synthesized and its physical and optical properties are observed and compared to that of a polymer having a light-responsive azobenzene moiety on its side chain. Further dispersion onto polyvinylalcohol hydrogel is made and its dual stability and actuation are observed upon UV-visible light irradiation. Extended azobenzene polymer blend films show an anisotropic light-actuation with non-polarized UV light at room temperature. This physical shape change is quite reversible and occurs at lower temperature than that of any other reported systems including liquid crystalline elastomers. It is successfully demonstrated that the simple physical azobenzene/polymer blending has a very good actuation compared to that of LCEs which need an elaborate chemical design and it can be further used in the areas requiring a dimensional shape change.
Keywords:azobenzene;polymer blend;light-driven;actuator
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