Porous structures are recognized for their lightweight characteristics attributed to internal pores, coupled with high strength or resilience. To overcome the scalability limitations of traditional methods for producing porous structures using photoinduced polymers, freeze-drying techniques have been proposed. Moreover, by employing directional freeze-drying, structures with honeycomb-like pores resembling plant xylem can be fabricated. These structures demonstrate significant strength or resilience relative to their weight, depending on the directionality. In this thesis, various polymers and nanomaterials are utilized to fabricated freeze-dried structures, and the mechanical properties as well as potential applications of these structures are thoroughly investigated.
다공성 구조는 내부의 기공에 의해 가벼운 무게를 가지면서도 구조에 따라 높은 강도 또는 높은 복원력을 가지는 구조로 알려져 있다. 광반응성 고분자를 사용한 일반적인 다공성 구조 제작법의 규모적 한계점을 해결하기 위해 동결건조법이 제시되고 있다. 또한 방향성 동결건조법을 이용하여 식물의 물관과 같은 벌집모양으로 모사된 기공을 지닌 구조체는 방향성에 따라 무게 대비 높은 강도 또는 높은 회복력을 지니는 구조를 제작 가능하다. 본 학위논문에서는 다양한 고분자, 나노물질을 사용하여 동결건조 구조체를 제작하고 이에 대한 기계적 물성과 활용 방안에 대해 다루고자 한다.
