본 연구실은 나노구조 제어가 가능한 고분자 및 액정 소재의 합성과 구조 제어에 중점을 두고 있습니다. 고분자와 액정의 분자 배향 및 나노구조 형성 메커니즘을 심층적으로 연구하여, 분자 수준에서부터 나노미터, 마이크로미터에 이르는 다양한 스케일에서의 정렬 및 패턴 제어 기술을 개발하고 있습니다. 이를 위해 전기장, 표면 패터닝, 나노스크래치, 기계적 전단력 등 다양한 외부 자극을 활용하여 고분자 및 액정의 나노구조를 정밀하게 조절하는 방법론을 제시하고 있습니다. 특히, 액정 고분자 기반의 다차원 고배향 기능성 신소재 개발에 주력하고 있으며, 이 과정에서 나노구조의 정렬이 전기적, 광학적, 기계적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석합니다. 예를 들어, 액정 고분자와 금속-유기 골격체(MOF), MXene, DNA 등 다양한 기능성 나노소재와의 복합화를 통해 새로운 물성 및 응용 가능성을 탐구하고 있습니다. 이러한 연구는 고분자 및 액정 소재의 구조적, 기능적 혁신을 이끌어내는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 이러한 나노구조 제어 기술은 차세대 디스플레이, 센서, 에너지 소자, 바이오 소재 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 연구실은 소재의 구조-물성-기능 연계성을 심층적으로 규명하여, 실제 산업적 응용까지 이어질 수 있는 원천기술 확보에 힘쓰고 있습니다.

본 연구실은 액정의 독특한 자가조립 및 결함 구조를 활용한 기능성 소자 개발에 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 액정의 위상 결함, 토폴로지컬 솔리톤, 나선형 구조 등 다양한 미세구조를 정밀하게 제어함으로써, 광학적·전기적 특성이 우수한 신개념 소자를 구현하고 있습니다. 특히, 액정 기반의 물리적 복제불가능함수(Physical Unclonable Function, PUF) 개발을 통해 보안, 위변조 방지, 인증 시스템 등 첨단 응용 분야에 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. PUF 소자는 액정의 무작위적이고 재현 불가능한 결함 패턴, 광학적 지문, 분자 정렬의 난수성을 이용하여, 기존 반도체 기반 PUF의 한계를 극복하는 다차원적 보안 솔루션을 제공합니다. 또한, 액정-고분자 복합체, DNA, 금 나노막대, 메타물질 등 다양한 소재와의 융합을 통해 광학적·전기적 신호를 동시에 활용하는 하이브리드 PUF 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 정보 보안, 위조 방지, IoT 인증 등 실질적 산업 수요에 부합하는 혁신적 기술로 평가받고 있습니다. 더불어, 액정 기반의 빔포밍 안테나, 광학 필터, OLED, 센서 등 다양한 기능성 소자 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 액정의 자가정렬 특성과 외부 자극에 대한 민감한 반응성을 활용하여, 고속 응답, 저전력, 다기능성을 갖춘 차세대 소자 개발에 앞장서고 있습니다.