백충기 연구실

본 연구는 전단 흐름 하에서 얽힌 단쇄 분지 고리 고분자의 계면 유변학적 거동을 분자동역학 시뮬레이션으로 분석합니다. 순수 고리 고분자는 계면에서 흐름 방향으로 크게 확장되고 정렬된 구조를 보이는 반면, 단쇄 분지 고리 고분자는 분지가 벽 효과를 감소시켜 벌크와 유사한 콤팩트 구조를 형성합니다. 단쇄 분지 고리 고분자는 약한-중간 흐름 영역에서 더 작은 계면 슬립을 나타내며, 고 흐름 영역에서도 실질적인 고리 이동 동역학을 유지합니다.

본 연구는 분자동역학 시뮬레이션을 통해 단쇄분지 폴리에틸렌 용융체의 구조, 위상, 유변학적 특성을 선형 유사체와 비교 분석합니다. 단쇄분지 시스템은 선형 용융체 대비 더 조밀한 사슬 구조와 큰 동적 저항을 나타내며, 이는 분지점 주변의 비틀림 제한과 짧은 특성 완화시간으로 인한 빠른 브라운 운동에서 비롯됩니다.

본 연구는 전단 흐름 조건에서 단쇄 분지 고리 폴리에틸렌 용융체의 유변학적 특성을 원자론적 비평형 분자동역학 시뮬레이션으로 조사합니다. 고리 기하학과 단쇄 분지의 상승작용으로 인해 SCB 고리 시스템은 선형 및 고리 유사체에 비해 현저히 큰 전단 점도 차이를 보이며, 이는 고리 사슬의 확장과 분지-분지 상호작용 강화에 기인합니다.

본 논문은 생물학적 계층 구조에서 영감을 받아 전도도 기울기와 강성 기울기를 동시에 제어하는 전자 피부 센서를 개발합니다. 기울기 구조를 통해 응력 전달과 전류 흐름을 효율적으로 조절하여 3.8 × 10⁵ kPa⁻¹의 높은 압력 감도, 0.016 ms의 빠른 응답 시간, 0.025 Pa의 낮은 최소 감지 압력을 달성합니다.

본 연구는 원자 수준의 비평형 분자동역학 시뮬레이션을 통해 전단 흐름 하에서 폐쇄 고리 구조와 단쇄 분지를 가진 폴리에틸렌 용융체의 계면 사슬 구조와 동역학을 분석합니다. 고리 구조는 계면 사슬의 동적 마찰을 증가시켜 선형 폴리머보다 낮은 계면 슬립을 나타내며, 단쇄 분지는 빠른 무작위 운동으로 더 컴팩트한 사슬 구조를 형성하여 약-중간 흐름 영역에서 낮은 계면 슬립을 유지합니다.