균일하게 정렬된 나노섬유 멤브레인에 색염료가 기능화된 색변화 가스센서 부재 및 그 제조방법

Abstract

본 발명은 인체의 날숨 속 생체지표 기체 및 환경유해 기체와 선택적으로 반응하여 색전이가 일어나는 염료물질을 단일축/그리드 형태로 정렬된 고분자 나노섬유의 표면에 기능화시켜 단일축/그리드 형태로 정렬된 색염료/고분자 복합 색변화 나소섬유 멤브레인 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 염료분말을 고분산성 상태의 콜로이드로 제작하거나, 염료분말을 용매에 용해시켜 염료기능화를 위한 최적화 용액을 제작하고, 이를 단일축/그리드 형태로 정렬되어 다공성의 특징을 가지는 나노섬유 멤브레인에 다양한 색염료 코팅기법을 이용해 멤브레인 색염료를 정렬된 나노섬유 표면에 선택적으로 결착시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 얼라이닝 전기방사를 이용하기 때문에 나노섬유의 두께 및 간격을 간편하게 조절하여 기공의 분포도를 조절할 수 있는 단일축/그리드 형태로 정렬된 나노섬유 멤브레인이 대량생산 가능할 뿐만 아니라, 저렴하면서 인체에 무해한 색염료를 이용하여 저소비 대량생산 공정이 가능하다. 기존의 색변화 가스센서의 감지한계보다 매우 낮은 농도인 1 ppm 이하의 특정가스에 노출되어도, 수십 초 내로 색전이의 발생이 가능하여 호기가스를 통한 질병진단용 색변화 가스센서 및 환경유해기체 감지 색변화 가스센서로 사용될 수 있다.