박상규 고분자 과학과 기술 제 32 권 5 호 2021년 10월 449 그림 13. 1,3-Bis 4-methoxyphenyl urea 의 강탄성 전이에 따른 결정 의 형상 및 구조 변화와, 다중 쌍정 형성에 따른 형상 변화.38 그림 14. 형상 기억 효과에 대한 응력-변형-온도 곡선.6 의 쌍정 전이 모두   면을 전이 계면으로 공유할 수 있 음이 보고되었다 그림 13 이러한 특징은 정해진 한쪽 방 향으로만 결정이 변형되는 일반적인 강탄성 소재의 경우와 는 상이한 이색적인 결과라 할 수 있다. 뿐만 아니라 해당 결정에서는 응력에 대하여 이미 전이가 완료된 쌍정 도메인 이 새로운 응력에 대해서 또 다시 쌍정 전이를 일으킬 수 있 는, 즉 다중 쌍정 형성 능력이 있음이 발견되었는데, 이러한 능력을 토대로 분자 결정에서도 그림 13과 같은 다채로운 변형이 가능할 수 있음을 확인한 중요한 결과라고 ...

박상규 고분자 과학과 기술 제 32 권 5 호 2021년 10월 447 그림 9. 강탄성 전이의 응력-변형 곡선.6 그림 10. TIPS-P 의 FE1 강탄성 전이에 따른 구조 변화와 분자 동역학 시뮬레이션을 통해 확인된 전이 계면 근처 분자 층의 움직임.26 deformation twinning 도메인의 형성을 바탕으로 하며 초 탄성 전이와는 전혀 다른 기계적 변형성을 가지게 된다.29,30 이를 보다 잘 이해하기 위해서는 그림 9의 응력-변형 곡선 의 이해가 필요하다. 초기 조건 a 지점의 결정은 오직 하나 의 격자 방향으로 이루어진 단일 도메인의 단결정이며, 해 당 결정에 변형 쌍정을 형성할 수 있는 방향으로의 외부 응 력을 인가한다고 가정하자. 해당 결정은 초탄성 전이와 마 찬가지로 a-b 구간을 따라 선형 탄성에 의한 변형이 진행된 다. 한편 외부 응력이 b 지점의 한계 응력 σP-T 을 지나게 됨에 따라...

박상규 고분자 과학과 기술 제 32 권 5 호 2021년 10월 445 그림 6. Terephthalamide 의 α-β 상전이 기반 초탄성 현상과 이에 따른 구조 변화.22 그림 7. 3,5-Difluorobenzoic acid 의 불완전 쌍정 전이 기반 초탄성 현상과 이에 따른 구조 변화.23 쌓임 구조를 발달시킨다. 흥미롭게도 α-상 terephthalamide 분자 결정은 [010] 방향으로 기계적 전단 응력이 인가될 시, 열적으로 도달하지 못하는 새로운 β-상 구조의 폴리모프가 층별 전이에 의해 형성되며 이에 따른 괄목할만한 기계적 변형이 가능함이 확인되었다 ε 11.3% β-상 구조에 대 한 단결정 구조 분석은 해당 상전이가 다중 -O…HN- 수소 결합의 거리를 유발하지만 네트워크 자체는 그대로 유지함 을 밝힌 반면, 벤젠 고리에 의한 π-쌓임 모티프가 아닌 헤 링본 모티프로 구조가 변화함이 확인되었다. 또한 단결정 해석은 α-상의 ...

박상규 고분자 과학과 기술 제 32 권 5 호 2021년 10월 443 그림 3. ditBu-BTBT 의 열탄성 전이에 따른 구조 변화 및 곁사슬 모션과 형상/기능 기억 트랜지스터 소자 거동.16 그림 4. Alkoxybenzyl naphthalene diimide 의 열탄성 전이에 따른 분자 모션.18 니라 분자의 협력적 회전 운동에 의거한다. 이는 그림 2에 나타낸 바와 같이 π-면인 001 면과 010 면 간 각도로 쉽 게 표현된다 Form II38.2˚, Form I66.1˚ 이러한 분자 의 협력적 변위/회전운동에 의해 해당 결정은 가역적으로 26%가량 연신/수축 운동을 달성할 수 있다. 한편, 분자 결정의 열탄성 효과는 분자 내 특정 기능기의 협력적인 회전 운동에 의해서도 촉발될 수 있다. ditBu-BTBT 라고 명명된 반도체성 분자는 헤링본 herringbone 분자 쌓 임 구조에 따른 2차원의 전자적 상호작용에 따라 7.1 cm 2 V-1s-1의 높은 정공 이동도를 보였을 뿐�...

박상규 고분자 과학과 기술 제 32 권 5 호 2021년 10월 441 핵 생성 및 성장 전이 마르텐사이트 전이 개별 분자의 확산 분자 층의 협력적 전위/회전 구조적 무결점성 상실 구조적 무결점성 유지 상이한 분자 쌓임 구조 간 전이 비슷한 분자 쌓임 구조 간 전이 상 간 정렬 관계가 없음 상 간 특정한 정렬 관계 존재 상전이 속도가 상대적으로 느림 상전이 속도가 빠름 비가역적 가역적 기계적 변형성이 전무하거나 없음 높은 기계적 변형성 으로 10-100%에 달하는 괄목할만한 변형률, 가역적 형상 표 1. 핵 생성 및 성장 전이와 마르텐사이트 전이의 특성 비교6 회복, 열/기계적 자극에 대한 구조적 무결점성 유지 등을 그 특징들로 함으로써, 소프트/바이오 로보틱스, 소프트 액츄 에이터, 형상 기억 광/전자 소자, 스마트 센서, 초유연성 단 결정 광/전자 소자 등으로의 ...