Segregated composites, where fillers are selectively placed at the matrix interface to form a segregated filler network, are attracting attention because they can provide excellent conductive properties at low filler content. In this study, the anisotropic enhancement in thermal conductivity of composites was discovered due to the unique structure of the segregated network. The segregated composites were produced using a typical mechanical mixing of matrix pellets and the internal structure was precisely analyzed using three-dimensional non-destructive analysis. The segregated composites slightly improved in the through-plane thermal conductivity, but the in-plane thermal conductivity increased rapidly, showing the anisotropic thermal conductivity. The maximum improvement in the in-plane thermal conductivity of the segregated composites increased by 112.5 (at 7 wt% graphene nanoplatelet) and 71.4% (at 10 wt% multi-walled carbon nanotube), respectively, compared to that of the random composites filled with the same amount of filler. On the other hand, the electrical conductivity of the segregated composites was isotropic due to the difference in the transport mechanisms of electrons and phonons. The anisotropic thermal conductivity developed by the segregated network was helpful in inducing effective heat dissipation of commercial smartphone logic boards.

목적 : 본 연구에서는 젤라틴 메타크릴레이트(GelMA)를 합성하고 이를 기본 하이드로겔 렌즈 혼합물과 함께 교 반한 후 제조된 렌즈의 물성을 비교 분석하여 고기능성 소재로서의 적용성을 확인하고자 하였다. 방법: 젤라틴 메타크릴레이트(GelMA) 합성에는 젤라틴(A형), 인산완충식염수(Phosphate buffer solution, PBS), methacrylic anhydride(MA)를 사용하였다. 또한, 주재료인 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와 광 개시제인 2-Hydroxy-4′-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone(Irgacure 2959), 교차결합제인 ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)를 각각 사용하였다. 제조된 렌즈의 물성 분석을 위해 광투과도, 굴절률, 함수율, 접촉각을 평가하였다. 결과: GelMA의 합성은 EDS를 통해 확인되었다. 제조된 렌즈의 물성을 측정한 결과, 가시광선 투과도는 91.33~ 71.02%, 굴절률은 1.4383~1.4365, 함수율은 39.08~39.04%, 접촉각은 70.83~70.43°로 나타났으며, GelMA 첨가 비율이 증가할수록 굴절률이 증가하였다. 결론 : GelMA 첨가 시 하이드로겔 렌즈의 함수율과 습윤성에 영향을 미치지 않으면서 굴절률 증가에 효과적이 며 UV-B 및 UV-A 영역을 차단하는 기능을 나타내었다. 따라서 본 연구 결과, GelMA가 첨가된 하이드로겔 소 재는 고굴절률 및 시기능성 렌즈 소재로 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.