POLYMERS　Vol.60　No.6
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특집
금속재료와 유기재료의 정밀 융합
전망
고분자에 탐지된 금 클러스터의 촉매작용 이시다 다마오, 하루타 마사타케
<Abstract> 금은 화학적인 활성은 부족하지만, 직경 5 nm 이하의 금 나노 입자를 알칼리 금속 산화물에 탐지하면 저온에서 촉매작용을 나타낸다. 고분자를 탐지체로 이용할 경우에는, 직경 2 nm 이하의 금 클러스터가 용액상에서 뛰어난 촉매특성을 나타내는 것이 알려져 있다. 또한, 고분자 섬유 표면을 무기 산화물 입자로 피복하여, 그 위에 금 나노입자를 분산한 후에 고정시킨 촉매재료의 개발도 현재 진행 중이다.
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열응답성 자성 나노 입자의 바이오 분야에서의 응용 곤도 아키히코, 오니시 노리유키
<Abstract> 자극 응답성 고분자와 자성 나노 입자의 융합을 통해서, 입자의 지름이 100 nm 정도인 새로운 종류의 자극 응답성 나노 입자를 만들어, 이 나노입자에 생체고분자를 고정화한 고기능 복합재료의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 본 원고에서는 특히 열 응답성 자성 나노 입자를 중심으로 그 발전 현황과바이오 분야(바이오 계측 및 의료분야)에서의 다양한 응용사례를 소개한다.
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덴드리머 내의 금속 미립자의 합성과 기능 이마오카 다카네, 야마모토 기미히사
<Abstract> 단일 분자량 및 단일 구조를 갖는 금속 착물을 정해진 수만큼 정밀하게 집적할 수 있는 덴드리머는 금속 및 금속 산화물 미립자(나노 입자) 합성의 주형으로써 이용된다. 1 nm 이하의 직경을 갖는 입자에서 정밀하게 합성되는 서브 나노 입자는 일반적인 나노 입자(1 nm 이상)와는 상당히 다른 특성을 나타낸다.
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수중에서의 배위 고분자의 적응형 자기조립화와 기능성 나노입자의 형성 니시부야 류헤이, 기미즈카 노부오
<Abstract> 금속 이온과 다관능성 리간드를 유기용매 또는 물에서 혼합하면, 배위 네트워크를 갖는 나노 입자가 얻어진다. 이와 같은 나노 입자는 리간드와 금속 이온의 조합을 통해서 다양한 기능을 나타낸다. 본 원고에서는 수중에서의 란타나이드 이온과 뉴클레오티드의 자발적인 나노 입자 형성 및 그로 인해 얻어지는 나노 입자의 특성과 적응형 자기집적 현상에 대해서 소개한다.
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토픽
이온 액체에 분산된 금속 나노 입자의 합성과 광기능재료에의 응용 오카자키 겐이치, 도리모토 츠카사
<Abstract> 이온성 액체는 진공 상태에서도 다룰 수 있을 정도로 매우 낮은 증기압을 나타낸다. 이온성 액체에서 금 입자를 스퍼터링 증착기술로 집적함으로써 잘 분산된 금 나노 입자를 포함한 용액을 형성할 수 있다. 그 결과 얻어진 나노 입자는 이미다졸 그룹에 의해서 표면이 수식된 유리 기반에 밀집되었다. 금 입자 필름의 표면 플라즈몬 공명 피크의 광여기는 CdTe 양자 도트의 발광을 향상시킨다.
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금속 착물이 형성하는 나노 공간 내에서의 고분자 합성 및 물성 우에무라 다카시
<Abstract> 금속 이온과 유기 리간드로 구성되는 금속-유기 구조체가 최근 광범위하게 연구되고 있다. 조절 가능한 나노 채널을 중합반응을 위한 반응장으로 이용함으로써 중합반응을 다단계 제어할 수 있게 되었다. 또한, 이와 같은 채널에 의해 속박된 고분자는 사슬 간의 집합이 일어나기 어렵다는 점에서 기존의 고분자와는 다른 독특한 성질을 나타낸다.
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규칙성 양극 산화 다공성 알루미나에 의한 막유화법 야나기시타 다카시
<Abstract> 다양한 기기에의 응용가능성으로 인해서 마이크로미터에서 나노미터 수준의 균일한 크기를 갖는 고분자 입자를 제조하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 원고에서는 높은 균일성을 갖는 다공성 알루미나를 이용한 막유화법을 통해서 단분산 고분자 입자를 제조하는 기술에 대해서 소개한다.
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금속 나노 입자와 고분자를 포함하는 복합재료의 정밀 설계 아카마츠 겐스케
<Abstract> 고분자 매트릭스에 분산된 금속 나노 입자를 포함한 하이브리드 나노 복합체가 최근 다양한 기술에의 응용 가능성으로 인해 주목을 모으고 있다. 이 새로운 물질의 특성은 구조적인 성질(크기, 분산, 분산된 나노입자 간의 간격)에 크게 영향을 받는다. 따라서 원하는 특성을 갖는 나노 복합체를 제조하기 위해서는 필름의 마이크로 구조를 정밀하게 제어할 수 있는 기술이 매우 중요하다.
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금속 착물 반응장에서의 단백질 결정 설계 우에노 다카후미
<Abstract> 단백질 결정은 새로운 고체 재료로써 주목을 모으고 있다. 본 연구진은 선택적으로 수식한 단백질 결정을 이용하여 금속 이온 및 다양한 금속 복합체를 집적할 수 있는 다공성 바이오 재료를 개발하는 데 성공하였다.
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성장하는 고분자
“나선”과 ”가재”를 이어주는 무언가 니시무라 다츠야
<Abstract> 박사 후 연구원은 연구자로서의 역량을 넓히기 위해서 대학원 과정에서의 연구와는 다른 분야의 연구로 전환하는 것이 바람직하다고 생각한다. 필자는 가토 연구실에서 박사 후 연구원 생활을 시작하면서, 연구 분야를 나선 고분자에서 ‘가재’로 바꾸었다. 처음에는 새로운 연구 분야와 이전 연구 분야 간에 큰 차이를 느꼈지만, 시간이 흐름에 따라 두 영역의 과학적인 바탕은 고분자화학임을 점차 깨닫게 되었다.
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미국 유학 경험에서 얻은 것 하야시 아카리
<Abstract> 미국에서의 소중한 경험은 필자의 연구 생활에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 필자는 박사과정 동안에 의도적으로 다양한 분야의 연구를 섭렵하기 위해 노력하였다. 그리고 이어진 박사 후 연구원 과정에서는 ‘탄소 나노 반응기’라는 독자적인 프로젝트를 수행했다.
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고분자과학의 최전선
양자 빔을 이용한 고분자 결정 구조 분석 다시로 고지
<Abstract> 고 에너지 싱크로트론의 이용은 X선 결정 구조 분석 기술을 향상시키는 데 중요한 역할을 하였다. 고 에너지 싱크로트론을 이용함으로써 높은 정확도로 수소 원자의 위치에 대한 정보까지도 얻을 수 있게 되었다. 광각 중성자 산란기술도 중수소화된 폴리에틸렌에 대한 연구에서도 밝혀진 바와 같이 수소 원자의 위치를 파악하는 데 있어서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 소위 ‘X선-중성자 기술’이라고 불리는 융합 기술은 폴리다이아세틸렌 골격에서의 결합 전자 밀도분포를 이해하는 데 이용되는 등 다양한 현상의 규명에 이용되어 왔다. 또한, 원자 수준에서의 고분자 결정의 기계적인 변형 과정을 관찰하기 위해서도 면밀한 결정 구조의 분석이 매우 중요하다. 특히, 시간 의존성 X선 회절 측정은 광유기 고체상 중합 반응 과정에서의 구조적인 변화를 파악하는 데 이용되었다. 이 밖에도 X선 회절 기술을 적외선 분광법과 같은 다른 기법들과 조합함으로써 얻어지는 신기술은 고분자 결정의 구조적인 변화 과정에 대한 연구에서 중요한 역할을 하고 있다.
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