1. 기능성 생체 재료 나노구조체 제조 공정기술 개발
◦ 기능성 생체 재료 나노구조체 후보군 도출
- 작용기 및 수용체 조절을 통한 연구 목표에 부합되는 기능성 박테리오파지 후보군 탐색
- 기능성 박테리오파지와 전도성 고분자의 화학적 결합을 통한 생체 재료의 열전 특성 부여
◦ 생체재료/나노재료의 하이브리드 나노구조체 개발
- 전도성 고분자의 도핑 농도 조절 및 작용기 조절을 통한 전기적 특성 제어
- 전기적 특성이 제어된 전도성 고분자와 박테리오파지의 화학적 결합을 통한 복합재료 합성
- 박테리오파지의 증착 및 풀링 기법을 활용한 수직/수평 배열 제어 및 나노구조체 제조
2. 열 감응 메커니즘 분석 및 특성 제어 기술
◦ 외부 자극의 열 감응 메커니즘 분석
- 외부 열 자극으로부터 열 감지되는 메커니즘 분석을 통한 효율 극대화 방안 모색
- 열전 특성이 부여된 생체 복합재료의 열 감응 특성 분석 및 제어
◦ 고성능 나노구조체 기반 열전 소자 디자인
- 박테리오파지/전도성 고분자 복합재료 기반 나노구조체의 열전 특성 분석 및 성능 평가
- 나노구조물의 구조적 특성에 따른 열전 특성 제어 및 효율 극대 방안 모색
3. 고효율 열전 소자 플랫폼 구축
◦ 다차원 구조의 열전 소자 구현
- 생체 복합재료의 자기 조립 공정의 미세 조정을 통한 나노구조체 제조 조건 확립
- 0,1,2,3 등 다차원 구조의 나노구조체 제조 및 다양한 응용성 확보
◦ 고성능 열전 소자 플랫폼 구축
- 생체 복합재료와 전극 계면 특성 제어를 통한 열전 소자 효율 증대 및 안정성 확보
- 생체 복합재료 기반 나노구조체를 이용한 열전 소자 패키징 기술 개발
본 과제는 빛에 반응하여 굴절 특성이 변하는 유기 광굴절 소자를 더 빠르고 안정적으로 만들기 위한 연구임. 이를 통해 빛으로 이미지를 기록하거나 변환하는 기술을 더 정교하게 사용하는 기반을 마련하는 데 목적이 있음.
연구 목표는 광전도성과 비선형 광학 특성을 동시에 갖는 새로운 일체형 유기 광굴절 소자 개발임. 핵심 연구 내용은 유기 광굴절 물질 합성, 사광파·이광파 기반 광굴절 특성 및 응답 속도 측정, 소자 안정성 검토, 고성능 광굴절 소자 및 파장 변환 소자 제작, Dynamic hologram imaging process 구현임. 기대 효과는 느린 응답 속도와 낮은 안정성 문제를 개선하여 실시간 입체 홀로그래피, 3차원 의료 진단, 광 컴퓨팅, 지문 인식 등 첨단 광학소자 활용 가능성 증대임.
○ 패턴 제어 최적화
- 광중합에 의한 3차원 광배열 및 3차원 능동 폴리머 구조체 개발로 광학적 전기적 특성의 최적화를 도모
- 용매 친화력 및 기판의 표면 인력에 따른 나노 구조 안정성 및 배향 제어
- 평형 및 준평형 상태에서의 대면적 고집적 패턴 기반기술 응용
○ 전도성 기능 패턴 소재
능동형 폴리머 3차원 집적 패턴을 응용한 에너지 하베스터 및 디스플레이용 유기전자 소재 개발
- 가역적인 화학 물리적 변화에 쌍안정성을 갖는 유기회절 디스플레이를 구현
- 프린팅 공정 제어에 따른 고분자 나노복합체 능동 패턴의 트랜지스터 메모리 성능 제어
- 폴리머 혼성 다성분 복합 소재의 광촉매 특성 연구
○ 바이오 기능 패턴 소재
- 고연성/전도성을 갖는 고분자 나노섬유 패턴화 구조체를 이용한 세포 재생의 패턴화 실현
- 전기적/바이오/구조적 자극을 이용한 줄기세포 제어 시스템 개발 및 In-situ 혈구 분리와 질병진단 분석이 가능한 바이오소자의 구현기술 개발
- 단백질-폴리머 나노전달체의 세포흡수 및 생체활성 연구