(A+만점레포트)[화공생물공학단위조작실험2] 4.PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal)의 제조(결과)

소개

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목차

1. 시약 세부
2. 결과
3. 고찰
Reference

본문내용

<중 략>

2.2. 결과 분석
2.2.1. PDLC의 투명도
그림 1은 UV 경화 전 PDLC 모습이다. 이후 이를 UV를 조사했을 때 반투명색이 되었으며, 이는 그림 2와 같다. 혼합물에 UV를 조사하면 중합이 시작되고, 비정형 고분자 매트릭스에 무작위로 분산된 액적으로 구성되게 된다. 고분자 매트릭스에 저분자량의 네마틱 액정이 micron크기로 분산되는데, 이 방울들이 빛을 강하게 산란시켜 cell을 백탁상태로 만들게 된다. 특히 본 실험에서 사용한 PIPS(중합 유도 상분리) 방식은 중합이 진행되는 동안 고분자와 액정 사이의 상용성이 점차 줄어들면서 상분리가 일어나고, 이로 인해 고분자 매트릭스 내에 액정이 방울 형태로 분산된다. 이후 고분자 매트릭스가 겔 상태에 이를 때까지 이 액정 방울들이 점차 성장하는 과정을 거친다.

2.2.2. 전압 측정
다음으로 PDLC에 전압을 가해 투과율에 따른 전압을 측정하였다. 제작한 액정에 전압을 가하고자 하였으나 그림 7과 같이 벽면에 붙은 용액이 교반기 위에서 녹지 않은 점과, 용액의 겔화 특성으로 인해 용액이 피펫으로 채취가 되지 않은 점을 이유로 전압을 측정하기에 충분한 용액이 만들어지지 않았다. 따라서 미리 만들어둔 샘플을 이용하여 측정한 결과값을 본 보고서 작성에 이용하였다.
2.1.에서 볼 수 있듯이 전압 인가 유무에 따른 PDLC 투명도 차이를 확인할 수 있었다. 전류가 흐르지 않는 PDLC는 그림 3과 같이 반투명하였고, PDLC에 전류를 흘려 주었을 때는 그림 4와 같이 투명해지는 것을 확인할 수 있다. 이는 액정 방울의 굴절률이 고분자의 굴절률과 일치하게 되어 방울들의 산란 능력이 줄어들며 투명한 상태가 되는 것이다.

참고자료

· 동국대학교 교수진, “화공생물공학 단위조작실험2”, 동국대학교, 2025, pp.37-42.
· 김미진, “PDLC의 전기광학적 성질 분석”, 국내석사학위논문 전남대학교 대학원, 2011, pp.1-47.
· 김병규 외 2인, “고분자 분산 액정 복합막”, polymer science and technology vol. 7 No6, 1996, pp.738-749.