Fluorescent Organic Glass with Unique Optical and Mechanical Properties
초록
분자 유리나 고분자 유리와 같은 기존 유기 유리는 가공성이 부족하거나 물성이 불명확하다. 여기서 우리는 잘 정의된 형광 물성과 다양한 제작 공정과의 높은 호환성을 갖는 새로운 유기 유리를 보고한다. 이 형광 유기 유리(FOG)는 벤질 알코올을 소량의 황산 수용액과 함께 단순히 가열하여 합성한다. 뛰어난 광학적 물성 덕분에 FOG는 아베(Abbe) 도표에서 기존 유기 유리의 영역을 벗어난 곳에 위치한다. 게다가 우수한 유변학적 물성 덕분에 성형, 취입(blowing), 나노패터닝 공정에 적용할 수 있다. 끝으로 광범위한 특성 분석을 바탕으로, FOG가 분자 형광을 담당하는 1,2,3,4-테트라페닐-1,3-뷰타다이엔 코어와 고분자적 가공성을 담당하는 폴리(페닐렌 메틸렌) 가지로 구성된다고 제안한다. 이 실증은 다양한 응용을 위한 전례 없는 물성의 유기 유리 개발에 크게 기여할 수 있다.
Original abstract (English)
Conventional organic glasses such as molecular and polymeric glasses either lack processability or have ill-defined properties. Here, a novel organic glass is reported having well-defined fluorescent properties and high compatibility with various fabrication processes. The fluorescent organic glass (FOG) is synthesized by simply heating benzyl alcohol with a small amount of aqueous sulfuric acid. Owing to its outstanding optical properties, FOG is placed beyond the domain of conventional organic glasses in the Abbe diagram. Moreover, excellent rheological properties render it amenable to molding, blowing, and nanopatterning processes. Finally, based on extensive characterization, it is proposed that a FOG is composed of a 1,2,3,4-tetraphenyl-1,3-butadiene core and poly(phenylene methylene) branches, which are responsible for molecular fluorescence and polymeric processability, respectively. The demonstration may contribute significantly to the development of organic glasses with unprecedented properties for various applications.