연성소재 및 연성전자소자 개발은 차세대 전자기기의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 본 연구실에서는 고분자 네트워크, 액정, 그리고 다양한 연성 재료를 활용하여 유연하면서도 내구성이 뛰어난 전자소자를 설계하고 제작하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연성소자는 기존의 경직된 전자기기와 달리 자유로운 변형이 가능하여 웨어러블 디바이스, 소프트 로보틱스, 바이오센서 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다. 특히, 액정 기반의 연성소재 합성과 이를 이용한 연성전자소자 개발에 집중하고 있습니다. 액정의 독특한 광학적, 기계적 특성을 극대화하여, 외부 자극에 따라 색상이나 형태가 변화하는 스마트 소재를 구현하고 있습니다. 이를 통해 인공 크로마토포어, 메카노크로믹 센서, 소프트 액추에이터 등 혁신적인 소자를 개발하고 있으며, 실제로 다양한 국제 학술지와 특허를 통해 그 성과를 인정받고 있습니다. 이러한 연구는 미래의 전자기기가 더욱 인간 친화적이고, 다양한 환경에 적응할 수 있도록 하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 연성전자소자의 대량 생산 및 상용화를 위한 공정 기술 개발에도 힘쓰고 있으며, 산업계와의 협력을 통해 실질적인 기술 이전과 응용 확대를 추진하고 있습니다.

표면 엔지니어링 및 패터닝 기술은 소재의 표면 특성을 정밀하게 제어하여 새로운 기능을 부여하는 첨단 기술입니다. 본 연구실에서는 기계적 이방성 분자의 배열을 프로그래밍하여 표면에 미세한 주름(wrinkle) 패턴을 형성하는 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이러한 표면 주름 패터닝은 광학적 특성 제어, 정보 저장, 위변조 방지 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 특히, 공간광 변조기(spatial light modulator)를 이용한 대면적, 고속 패터닝 기술을 통해 기존의 리소그래피 공정보다 효율적이고 유연한 패터닝이 가능합니다. 이 기술은 이미지 저장, 정보 라벨링, 위조 방지 등 차세대 광전자 소자 및 디스플레이 분야에서 혁신적인 응용 가능성을 보여주고 있습니다. 또한, 액정 고분자와 같은 기능성 소재를 활용하여 표면의 광학적 이방성을 극대화함으로써, 고해상도, 고신뢰성의 패턴을 구현하고 있습니다. 이러한 표면 엔지니어링 연구는 소재 과학, 전자공학, 광학 등 다양한 학문 분야와 융합되어 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 미래에는 인공지능 기반의 패터닝 자동화, 나노스케일 패턴 구현 등으로 발전하여, 더욱 정교하고 다양한 기능을 갖춘 스마트 소재 및 소자의 개발로 이어질 전망입니다.

전기광학 소자와 차세대 디스플레이 개발은 본 연구실의 또 다른 핵심 연구 분야입니다. 액정, 상전이물질, 고분자 네트워크 등 다양한 소재를 활용하여, 전기적 신호에 따라 광학적 특성이 변화하는 소자들을 설계하고 있습니다. 이러한 전기광학 소자는 스마트 윈도우, 반사형 디스플레이, 이미징 디바이스 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 특히, 헬리컬 포토닉 크리스탈, 패턴드 포토크로믹 렌즈, 전압 조절형 스마트 윈도우 등 혁신적인 디스플레이 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 이 과정에서 소재의 미세구조 제어, 광학적 효율 극대화, 저전력 구동 등 실용적 측면을 고려한 연구가 병행되고 있습니다. 또한, 다양한 특허와 논문을 통해 국제적으로 그 우수성을 인정받고 있습니다. 이러한 연구는 미래의 디스플레이가 더 얇고, 가볍고, 에너지 효율적이며, 다양한 환경에 적응할 수 있도록 하는 데 기여하고 있습니다. 나아가, 차세대 정보 표시 기술, 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 첨단 ICT 분야와의 융합을 통해 새로운 시장을 창출할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.