Piezoelectric energy harvesting technology is attracting attention, as it can be used to convert more accessible mechanical energy resources to periodic electricity. Recent developments in the field of piezoelectric energy harvesters (PEHs) are associated with nanocomposites made from inorganic piezoelectric nanomaterials and organic elastomers. Here, we used the BaTiO3 nanoparticles and piezoelectric poly(vinylidene fluoride) (PVDF) polymeric matrix to fabricate the nanocomposites-based PEH to improve the output performance of PEHs. The piezoelectric nanocomposite is produced by dispersing the inorganic piezo-ceramic nanoparticles inside an organic piezo-polymer and subsequently spin-coat it onto a metal plate. The fabricated organic-inorganic piezoelectric nanocomposite-based PEH harvested the output voltage of ~1.5 V and current signals of ~90 nA under repeated mechanical pushings: these values are compared to those of energy devices made from non-piezoelectric polydimethylsiloxane (PDMS) elastomers and supported by a multiphysics simulation software.

The growing demand for nano-structured composite materials and sustainable processes for next generation CO2 capture technologies has necessitated the need to develop novel and cost-effective synthetic routes for solid CO2 adsorbents based on hypercross-linked polymers (HCPs) and reduced graphene oxide (RGO) microporous sorbent materials with improved physico-chemical properties. The most important selection is modification of the synthesized microporous sorbent materials by the incorporation of RGO, giving rise to composite materials that combine the properties of both. These hybrid materials will be of great potential for carbon capture and storage (CCS) applications, especially for post-combustion CO2 capture, owing to the increase in CO2 capturing efficiency and selectivity to CO2 compared to other flue gases. Herein, we report a facile and effective approach for fabrication of HCPs-supported reduced graphene oxide composites. The microporous HCPs was synthesized using 4,4′-bis(chloromethyl)-1,1′-biphenyl monomer by Friedel–Crafts alkylation. The RGO was prepared by modified Hammers method. The as-synthesized composites were characterized by TEM, SEM, FTIR, TGA and N2 adsorption–desorption isotherm. The HCP/RGO composite showed maximum CO2 adsorption of 5.1 wt% than the HCPs alone at 40 °C and 1 atm.

수용성 비이온고분자인 Polyvinylalcohol (PVA), Polyvinylpyrrolidone (PVP), Hydroxypropyl cellusoe (HPC)와 iodine과의 착물 형성에 대한 계면활성제의 영향을 알아보기 위해 Sodiumdodecylsulfate을 포함하는 수용액에서 이들 사이의 반응을 수행하였다. PVP와 HPC에서 tri-iodide band의 적색 이동에 의하여 착물이 만들어졌다는 것을 알게되었고, PVA-iodine 착물에서는 500 nm 부근에서 고유의 특색있는 띠를 나타내었다. SDS 계면활성제의 존재는 PVA-iodine 착물의 파괴를 가져왔고, 고유의 푸른색도 사라지게 만들었다. 그러나 SDS 단량체는 PVP, HPC와 iodine의 착물 형성을 도와주는 경향을 나타내었다. 고분자 용액에서 겔이 만들어지는 것을 방해하는 n-propanol은 고 분자-iodine 착물이 형성되는 것을 도와주었다. SDS가 있을 때와 없을 경우의 영향을 알아보기 위해 순 수한 HPC와 HPC-iodine 착물을 만들고 이들의 성질을 조사하였다.

Carnosic acid from rosemary extract is one of the natural phenolic compounds which show the antioxidant and antimicrobial activities. Nevertheless, the use of rosemary extracts in food matrix is highly limited due to the low water solubility and poor chemical stability of active constituents of extract. Therefore, the aim of this study is to investigate the functionality and effect of starch based polymers on rosemary extract in aqueous solution for improving their efficiency of food application. To manufacture the rosemary-starch polymer complex, starch based polymers (cycloamylose; CA, cyclodextrin; CD, hydroxypropyl-beta-cyclodextrin; HP-b-CD, maltodextrin; MD, clustered dextrin; ClusD) were firstly dispersed in 5mM phosphate buffer (pH7) according to each concentrations. Rosemary extract was then dissolved in solution to react with the polymers. Enhanced water solubility of rosemary extract was measured using a spectrophotometer. Antioxidant (ABTS assay) & antimicrobial activity (MIC test) were also tested. In aqueous solution containing CD and HP-b-CD, the solubility of rosemary extract increased almost twice or more (189% and 248% respectively). CA, MD, and ClusD solutions also showed the results of increasing the solubility about 126%~129%. As rosemary extract dissolved better, it was also found to have increased antioxidant and antibacterial activity of rosemary-starch polymer complex. Especially, the degree of antioxidant activity has been increased much larger than the increased solubility level. Consequently, more studies are needed to determine why these results are produced. If further studies and experiments are conducted on this, it could be beneficial for food industry interested in utilizing rosemary extract.

본 연구에서는 SiO2 나노파티클-전도성 고분자 PEDOT:PSS 복합 구조 기반의 유기발광다이오 드용 내부 광추출 구조를 간단한 용액 공정으로 제작하였다. 또한, 다양한 농도의 SiO2 나노파티클을 PEDOT:PSS에 분산하여 그 구조를 확인하였고, 상부/하부 버퍼레이어의 도입이 내부 광추출 구조 형성에 미치는 영향에 관하여 알아보았다.

본 연구에서는 전기방사법을 이용해 다양한 고분자에 nanofiller인 clay를 복합시켜 나노섬유 복합막을 제조하였다. 나노섬유에 clay를 첨가함으로써 일반적인 나노섬유가 가지는 취약한 물리적 특성을 증가시키고 수처리 막으로의 활용 가능성을 확인하였다. 또한 고분자의 친⋅소수성에 따라 발생하는 고분자와 clay간의 interaction을 고찰해보았다. 따라서 본 연구에서 나타난 결과를 통해 clay를 활용한 나노섬유 복합막의 제조 및 나노섬유의 특성 보완 연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

We report on the dispersion state of partially reduced graphene oxide (PRGO) in organic solvents, namely methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methylene chloride, toluene, and xylene, by controlling the carbon to oxygen (C/O) atomic ratio of the PRGOs. A two-phase solvent exchange method is also proposed to transfer PRGO from water to an aprotic solvent, such as methyl ethyl ketone. We achieve relatively good dispersion in aprotic and non-polar solvents by controlling the C/O atomic ratio of the PRGOs and applying the two-phase solvent exchange method. There is an increase in the glass transition temperatures with the dispersion of PRGOs into amorphous polymers, in particular a 4.4°C increase for poly(methyl methacrylate) and 3.0°C increase for polycarbonate. Good dispersion of PRGO in a nonpolar polymer, such as linear low density polyethylene, is also obtained.

고분자 주쇄가 공액구조를 갖는 고분자는 일반적으로 전기전도성, 비선형광학특성, 기체투과성, 자기성, 광 및 전기발광 등의 다양한 특성을 보인다. 공액구조 고분자의 이러한 특성을 근간으로 유기발광소자, 유기태양전지, FET, Schottky 다이오드, 배터리, 화학센서 등에서 중요한 소재로 이용되어 오고 있다. 지금까지 다양한 형태의 공액 구조 고분자가 설계되었는데, 특히 고분자 전해질은 고분자 구조 내의 많은 부분이 이온화가능하거나 이온성 부분을 갖는 분자량이 큰 물질을 말한다. 본고에서는 공액고분자 전해질의 분자설계와 합성, 더 나아가 이들의 응용에 관한 최근의 연구동향을 제시하였다.

본 연구에서는 소수성 다공성 막의 투과 성능을 향상시키기 위하여 친수성 고분자를 염석법으로 코팅하였다. 코팅된 소수성 막의 코팅유무는 접촉각과 SEM을 이용하여 확인하였다. 막의 내구성을 향상시키기 위하여 Glutaric aldehyde(GA)를 이용하여 코팅용액과 함께 가교하였다. 가장 좋은 친수성 고분자로는 poly(styrere-sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA_MA)이었으며, 이를 이 용하여 코팅하였을 때 투과도 측면에서 80% 향상된 결과를 나타내었다. 또한 가장 좋은 코팅 조건은 코팅용액의 농도 150-300ppm, 이온세기는 0.15, 코팅시 간은 20분으로 도출되었다.

본 리뷰에서는 현존하는 상업용 고분자 중 가장 높은 내열성능을 가진 폴리벤즈이미다졸계 분리막의 제조방법과 응용 및 동향에 대하여 논의하였다. 먼저 기본적인 폴리벤즈이미다졸의 합성방법과 특정 목적에 따른 개질된 방법을 예로 들 고, 기계적⋅화학적 특성 및 해당 고분자만의 특징에 대한 내용들을 정리하였다. 또한 여러 가지 폴리벤즈이미다졸 분리막을 종류와 제조 방법에 따라 구분하였으며, 해당 고분자의 우수한 물성 및 특성을 이용하여 다양한 분야에 적용시킨 사례를 위 주로 정리하였다. 다음으로 다양한 응용분야에 대한 폴리벤즈이미다졸계 분리막으로서의 장점과 최신 연구 동향에 대하여 분 석하고 정리하였으며 마지막으로 해당 소재의 한계점을 비롯하여 개선점 및 향후 응용 방향에 대해서도 기술하였다.

Polysulfone 고분자를 각각 설폰화 및 아민화하여 양이온교환막과 음이온교환막 용액을 합성하였으며 전극에 코팅하여 축전식 탈염공정 실험을 수행하였고, 막을 코팅하지 않은 축전식 탈염공정과 배출수의 농도와 염제거율을 비교하였다. 흡/탈착 전위는 1V/-0.3V로 고정하였으며 공급액의 유속을 15/25/30 ml/min, 공급액의 농도를 100/200/300/500 ppm, 흡착시간을 2/3/5/7min으로 하고 탈착시간을 1min으로 하여 실험을 수행한 결과 MCDI가 CDI 결과보다 2～3배 가량 우수한 값을 나타냈다. 100ppm의 농도에서 15ml/min 유속으로 흡착시간을 3분으로 하여 MCDI 공정을 수행한 경우 염제거율은 100%였고 500ppm의 경우 염제거율이 91%로 측정되었다.

Silk fibroin (SF) and silk sericin (SS) have been studied as a biomaterial due their useful properties including good blood compatibility and good cell activities. However, previous studies, silkworm variety has not been considered although it can affect structure and properties of silk fibroin and sericin. Therefore, in the present study, structure and properties of silk fibroins and sericins obtained from different silkworm variety were examined. Most of regenerated SF solutions from different silkworm varieties displayed Newtonian fluid behaviors and their viscosities were different depending on the silkworm variety. N74 showed the highest viscosity among the SF samples. Molecular weight (MW) distribution and mechanical properties of regenerated SF showed similar result to viscosity result. SS did not show significant difference in MW distribution and viscosity result depending on the silkworm variety.

Graphene is a fascinating material with excellent electrical, optical, mechanical, and chemical properties. Remarkable progress has been made in the development of methods for synthesizing large-area, high-quality graphene. Recently, the chemical vapor deposition method has opened up the possibility of using graphene for electronic devices and other applications. This review covers simple and inexpensive methods to grow graphene using polymers as solid carbon sources; which do not require an additional process to transfer graphene from the growth substrate to the receiver substrate.

Polymers in cosmetics are used to deliver desired attributes to skin and hair. Precisely constructed block and graft copolymers widen the range of available mechanical properties and compatibilities. Stimuli responsive hydrophobic polymers can be triggered to become hydrophilic by changes in their environment and this can confer waterproof properties at low temperature and easy water removal at higher temperatures. Transfer-resistant cosmetics can be possible due to silicone resins. The control of rheology properties in cosmetics gradually continue to be easy with copolymers. Durability of colors and fragrances for rinse-off products can be enhanced by delivery systems from complex coacervates. Polymeric anti-microbials promise product preservation while minimizing the concern of skin permeation. This article reviews recent trends in the use of polymers in cosmetics.

전도성 고분자는 고분자가 갖는 높은 투과도와 화학적 구조에 의한 전도성 특성, 좋은 가공성, 낮은 가격과 같은 이점 때문에 전자산업, 특히 디스플레이 재료 개발 분야에서 그 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전도성 고분자는 산화환원에 의해 다른 상태의 구조를 갖게 되는데, 이때 색변화, 전도도가 변하게 된다. 따라서 이러한 특징을 이용하여 전도성 고분자의 직접적인 색변화를 이용한 전기변색 디스플레이와 전도성 고분자가 갖는 전기전도도를 이용한 디스플레이 재료들의 연구가 이루어지고 있다. 전도성 고분자는 그 종류마다 다른 전도도를 갖게 되는데, 이는 그 고분자를 이루는 물질에 의해 결정되기 때문이며, 또한 doping level, dopant, 중합방법에 따라 전도도의 조절이 가능한 특징이 있다. 최근 전도성 고분자 응용 분야의 대표적인 선도 연구로는 전기변색 디스플레이, 대전방지, 높은 전도도를 이용한 투명전극 응용 등이 있다.

나노에멀젼은 서브마이크론 크기의 에멀젼으로 치료 약물의 전달을 향상시키는 약물 전달체로서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구의 목표는 폴리머를 함유한 나노에멀젼의 안정성에 대한 연구이다. 고농도의 Carbopol 941, Aristoflex AVC, Aronbis M, Permulen TR 2 및 Aculyn 44를 함유한 나노에멀젼의 안정성은 마크로에멀젼과는 다르게 불안정하였다. 폴리머를 유화 전에 첨가하여 제조한 에멀젼이 유화 후 폴리머를 첨가하여 제조한 에멀젼에 비해 초기 입자 크기가 더 크게 형성되었다. 저 농도의 폴리머를 함유한 경우에도 폴리머를 함유하지 않은 나노에멀젼에 비해 안정성이 감소하였으나 그 정도는 고농도에 비해 적었다. 점도가 유사한 경우 안정성에 미치는 순서는 Aristoflex AVC < Carbopol 941 < Permulen TR2 < Carbopol 941 + Aculyn 44 < Aronbis M의 순서로 불안정하였다.

가교에 관한 리뷰논문으로 특허의 다수는 의료용이다. 조직공학용 지지체나 약물전달용 매체로 쓰이는 고분자의 가교는 세포 무독성, 제 자리 겔 형성성이 있는 가교반응을 중시하고 있다. 가교를 탄성률, 내약품성, 내열성의 증대 목적 외에 가교부위에 금속 흡착성, 방오성, 항균성, 이온교환성 등의 기능을 부여하고 있다. 환경의 자극에 응답하는 스마트 가교, 환경을 고려한 광 가교, 물리적 가교, 효소가교, 천연물 가교, 수성가교가 연구되고 있다. 120세 수명을 목표로 의용재료의 발전에 고분자 소재의 개발도 필수적이다. 가교를 통한 고분자의 기능성 부여 및 물성 강화도 더욱 섬세하게 될 것이다. 고분자 가교물 중의 중요한 분야를 점하는 히드로젤은 주사용 제자리 겔 형성성의 개선 방향으로 전개될 것이다. 코팅용 고분자 가교제는 작업자, 작업환경을 고려하여 저독성-무독성의 가교제, 낮은 에너지에서 가교되는 에너지 절약형 가교제가 개발될 것이다.

본 연구에서는 자체 성분으로는 제면이 어려운 쌀가루에 대해서 제면성을 향상시키기 위해 잔탄검, 구아검, 결정셀룰로오스, 카르복시 메틸셀룰로오스와 같은 천연고분자를 첨가한 후 첨가량과 물양을 달리하여 제면성에 대해 살펴보았다. 본 연구에서 검토된 네 가지의 천연고분자 중에서 잔탄검이 가장 우수한 제면성을 보였고, 결정셀룰로오스가 가장 제면성이 나쁜 것으로 나타났다. 이러한 결과는 천연고분자의 물에서의 용해정도와 유변물성과 깊은 관련이 있을 것으로 생각되며, 잔탄검의 경우 수용액 상태에서도 가장 높은 점성을 보이기 때문에 쌀가루에 혼합되었을 때 쌀입자들을 잘 뭉치게 할 수 있는 특성 역시 커 가장 우수한 제면성을 보인 것으로 생각된다. 네 가지의 천연고분자 시료 모두 쌀의 제면성에 있어 첨가량과 물양에 의해 상당한 영향을 받는 것으로 나타났다. 잔탄검의 경우, 잔탄검 함량 3%, 물량 64~68%에서 가장 우수한 제면성을 보였고, 구아검의 경우 2~3% 구아검 함량과 66% 부근의 물량에서 제면성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 결정셀룰로오스를 첨가했을 경우에는 쌀반죽의 제면이 전혀 이뤄지지 않았으며, 카르복시메틸 셀룰로오스를 첨가한 경 우에는 3% 첨가량과 64%의 물량에서 최적의 제면성을 보였다. 전체적으로, 결정셀룰로오스를 제외한 세가지 천연고분자를 이용했을 때 쌀의 제면이 가능한 것으로 나타나, 쌀면을 제조하는데 있어 천연고분자들을 효과적으로 활용할 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다. 그러나, 효과적인 쌀면을 개발하기 위해서는 쌀반죽의 제면성뿐만 아니라 조리특성 및 식감 역시 우수해야 하므로, 향후 이에 대한 연구가 추가적으로 필요하다.