We demonstrate a highly efficient approach for fabricating various metal nanostructures via hybrid assembly of diblock copolymers and metal nanoparticles. Functionalized metal nanoparticles with high thermal stability make it possible to form onganic-inorganic hybrid architecture by a simple process of solution mixing and subsequent thermal annealing. Upon thermal annealing, diblock copolymers spontaneously assemble into periodic nanostructures and metal nanoparticles follow the same process. Simultaneous self-assembly of block copolymer-metal nanoparticle binary mixtures represents a versatile pathway for organizing the shape and size of nanostructures.
본 연구에서는 블록공중합체와 금속나노입자의 동시적인 자기조립을 이용하여 다양한 형태의 유무기 혼성나노구조와 금속나노구조를 제작할 수 있는 방법을 제시한다. 블록공중합체는 자기조립을 통해 손쉽게 수~수십nm 수준의 다양한 나노구조들을 형성할 수 있다. 기존의 블록공중합체를 이용한 금속나노구조를 제작하는 방법으로는 블록공중합체의 한쪽 블록에 대한 금속의 친화성을 활용한 증착법과 내부에 precursor가 삽입된 블록공중합체를 이용한 화학적 방법 등이 있었다. 우리는 높은 열적 안정성을 띄는 표면기를 가지는 나노입자를 이용하여 단순한 블록공중합체-금속나노입자 혼합물 제작과 열처리 과정만으로 유무기 혼성나노구조를 제작하였다. 블록공중합체와 금속나노입자 혼합물의 동시적인 자기조립은 기존의 방법들에 비해 나노구조의 크기와 형태의 조절이 가능하다는 데에서 차별되는 강점을 가진다. 그리고 이러한 단순한 공정방식은 시간과 비용을 크게 줄여주어 실제 공정에 적용되기가 용이할 뿐만 아니라 다양한 종류의 무기물에도 손쉽게 응용될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 우리는 블록공중합체와 구리, 금나노입자를 이용하여 유무기 혼성 나노구조와 구리 및 금으로 이루어진 금속나노구조를 제작할 수 있음을 제시한다.
