김신현 연구실

미세입자는 연성소재의 핵심이 되는 물질로써, 광범위한 분야에서 활용도가 매우 높은 물질이다. 균일한 크기의 미세입자는 유화중합이나 분산중합 혹은 솔-젤 반응 등을 통해 만들어져 왔다. 그러나 이러한 방법은 입자의 크기를 수 마이크로미터 이상으로 제조하기 힘들고, 입자는 등방성 구형입자로 제한이 된다. 이러한 한계를 넘어서고자, 본 연구실에서는 미세유체소자를 이용한 기능성 입자 제조 연구를 수행한다. 이는 입자의 화학적∙구조적 비등방성을 유도하여 기존의 등방 입자로 불가능하였던 다양한 응용을 가능케 하며, 새로운 물리 현상의 관찰을 가능케 한다. 예를 들어 양친성 표면을 갖는 초승달 형 입자를 짝지어진 액적으로부터 제조할 수 있고, 이를 이용해 오일과 물 및 에탄올의 혼합액 사이의 계면을 안정화 시킬 수 있다. 또한, 비슷한 방법으로 초소수성 표면과 친수성 표면을 동시에 갖는 입자를 제조하면, 이를 통해 공기와 물 사이의 계면을 안정화 및 고정화 시킬 수 있게 된다. Making inspiration from superhydrophobic small objects such as the scales of butterflies or moths and the legs of water striders, we have fabricated and investigated superhydrophobic microspheres with a complex surface morphology in conjunction with hydrophobic surface moieties. The combination of superhydrophobic and hydrophilic surfaces enable the stabilization between air-water interface through strong adsorption of the particles at the interface. Of particular interest is that the high mobility of the superhydrophobic microspheres gives rise to unique interfacial properties which cannot be achieved using conventional superhydrophobic materials of solid film type. Monodisperse amphiphilic microparticles which are highly anisotropic, with a crescent-moon shape, consisting of hydrophilic convex and hydrophobic concave surfaces can be used to stabilize oil-water interface. To make such particles, monodisperse paired oil droplets of fluorocarbon and photocurable monomer are prepared in water. The monomer droplets contain silica particles which spontaneously adsorb at the aqueous interface but do not adsorb at the fluorocarbon-oil interface. After polymerization of monomer droplets and subsequent removal of fluorocarbon droplets, two different surfaces remain on each microparticle, resultin