빛 유도 아조고분자 하이드로젤 구동기

비정질 아조고분자는 빛에 의해 임의의 방향으로 변형될 수 있는 흥미로운 재료지만, 주로 건조 고분자 구조의 미세 가공에 사용되어 왔다. 이는 아조고분자가 빛에 의해 연화되고 빛의 편광 방향을 따라 재유동하는 소성 변형을 보이기 때문인데, 이러한 변형은 비가역적이며 쉽게 덮어쓰기 어렵다. 결과적으로, 동적이고 재구성 가능한 미세 구동기로 활용하기 위해서는 이러한 덮어쓰기 불가능성, 더 큰 구조에서의 낮은 변형성, 끈적임, 그리고 수중에서의 낮은 기계적 안정성 등의 문제에 직면한다. 본 연구에서는 아조고분자 나노입자를 하이드로젤 매트릭스에 내장한 복합 재료를 통해 이러한 문제들을 해결하는 방법을 제시한다. 나노입자가 방향성 광 변형을 담당하고, 유연한 젤 매트릭스가 변형을 전체 복합체로 효과적으로 전달한다. 또한, 매트릭스의 탄성 복원력은 변형의 덮어쓰기를 가능하게 한다. 미세 가공된 젤 큐브는 수중에서 충분하고 방향 재구성 가능한 광 변형을 보였다. 직교 선형 편광을 이용한 연속적인 조사는 초기 큐브 변 길이의 최대 두 배에 달하는 교번 선형 변형을 유도했으며, 이는 5초 간격의 짧은 조사 시간으로도 가능했다. 이러한 결과는 생명공학, 미세유체공학, 약물 방출 분야에서 잠재적으로 활용될 수 있는 편광 제어형 완전 폐쇄형 미세 우물 개발로 이어진다.