• Design of multifunctional material using liquid crystallinity

  • Speaker : 김영기(Young-Ki Kim)
    Affiliation : Pohang University of Science and Technology (POSTECH)
    Date : September 18, 2019 4:00 PM
    Place : Bldg.108 Rm. N103
    Contact :
    Host : 정준우(Joonwoo Jeong)
  • Abstract

  • Liquid crystals (LCs) are an intermediate state of matter possessing both the mobility of liquids

    and the long-range molecular ordering of crystalline solids. In this presentation, I will discuss how

    the unique combination of properties in LCs can be exploited to design a wide range of smart

    materials (also known as functional or responsive materials) through two main themes, 1)Design

    of smart soft materials and 2) Design of multifunctional polymeric nanostructure. In the first

    theme of this presentation, I will describe new class of “smart” LC materials [1] that not only

    autonomously sense targeted stimuli and optically report them, but also transform their

    environment via triggered release of microcargo that is trapped initially within the LCs. The

    resulting LC materials self-report and self-regulate their chemical response to targeted physical,

    chemical and biological events in ways that can be preprogrammed through an interplay of elastic,

    electrical double-layer, buoyant and shear forces in diverse geometries (e.g., wells, films and

    droplets). Especially, I will show the first example of a material that can provide a self-regulated

    release of chemoactive agents in response to living cells (like immune system in human body).

    In a second theme, I will introduce new methodology and mechanism for the synthesis of

    polymeric nanostructures by leveraging a chemical vapor deposition (CVD) and the unique

    characteristics of LCs [2]. In particular, I will describe how CVD into LC templates enables

    scalable fabrication of arrays of polymeric nanostructure with programmable shapes, chemistries

    and long-range lateral organization, yielding multifunctional properties (e.g., adhesion, wetting,

    biological interactions, biodegradability, conductivity). Future directions for these various lines

    of investigation will be also discussed.


    [1]. Y. -K. Kim, X. Wang, P. Mondkar, E. Bukusoglu, and N. L. Abbott, NATURE, 557, 539 (2018)

    [2]. K. Cheng†, M. Pantoja†, Y. -K. Kim†, J. Gregory, F. Xie, A. France, C. Hussal, K. Sun, N. L.

    Abbott, and J. Lahann, SCIENCE, 362, 804 (2018). † : Equal Contribution